Рулевой узел с подсветкой - RU2727214C2
Код документа: RU2727214C2
Чертежи
Описание
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Эта заявка представляет собой частичное продолжение заявки на патент США № 14/603,636, поданной 23 января 2015 года, под названием «DOOR ILLUMINATION AND WARNING SYSTEM», которая представляет собой частичное продолжение заявки на патент США № 14/086,442, поданной 21 ноября 2013 года, под названием «VEHICLE LIGHTING SYSTEM WITH PHOTOLUMINESCENT STRUCTURE». Вышеупомянутые родственные заявки настоящим включены сюда путем ссылки во всей их полноте.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0002] Настоящее изобретение в общем относится к осветительным системам транспортного средства, а конкретнее к осветительным системам транспортного средства, использующим одну или более фотолюминесцентных структур.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0003] Подсветка, возникающая вследствие использования фотолюминесцентных структур, обеспечивает уникальное и привлекательное визуальное восприятие. В связи с этим желательно применение таких структур в автомобильных транспортных средствах для различных областей применения освещения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] Согласно одному аспекту настоящего изобретения раскрыта осветительная система для транспортного средства. Осветительная система включает в себя источник света, расположенный на рулевом колесе. Первая фотолюминесцентная структура расположена на источнике света и выполнена с возможностью люминесценции в ответ на возбуждение источником света.
[0005] Согласно другому аспекту настоящего изобретения раскрыта осветительная система. Осветительная система включает в себя рулевое колесо, имеющее центральную ступицу и обод, соединенный со ступицей посредством спицы. Источник света расположен на ободе. Первая люминесцентная структура расположена на рулевом колесе и выполнена с возможностью люминесценции в ответ на возбуждение по меньшей мере участком источника света.
[0006] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения раскрыта осветительная система для узла рулевого колеса транспортного средства. Осветительная система включает в себя источник света, расположенный в транспортном средстве. Первая фотолюминесцентная структура расположена на рулевом колесе. Первая фотолюминесцентная структура выполнена с возможностью люминесценции в ответ на возбуждение светом, исходящим от по меньшей мере участка источника света.
[0007] Эти и другие аспекты, задачи и признаки настоящего изобретения будут понятны и приняты во внимание специалистом в области техники при изучении следующего далее описания, формулы изобретения и приложенных чертежей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0008] На чертежах:
[0009] Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе салона транспортного средства, оборудованного осветительной системой, используемой на узле рулевого колеса согласно одному варианту выполнения;
[0010] Фиг. 2 представляет собой вид спереди узла рулевого колеса, расположенного в салоне транспортного средства, использующего осветительную систему согласно одному варианту выполнения;
[0011] Фиг. 3A представляет собой вид в сечении, взятом вдоль линии III-III на Фиг. 2, иллюстрирующий источник света согласно одному варианту выполнения;
[0012] Фиг. 3B представляет собой вид в сечении, взятом вдоль линии III-III на Фиг. 2, дополнительно иллюстрирующий источник света согласно одному варианту выполнения;
[0013] Фиг. 3C представляет собой вид в сечении, взятом вдоль линии III-III на Фиг. 2, иллюстрирующий альтернативный источник света согласно одному варианту выполнения;
[0014] Фиг. 3D представляет собой вид в сечении, взятом вдоль линии III-III на Фиг. 2, иллюстрирующий источник света, имеющий люминесцентную структуру, отделенную светопропускающими участками, расположенную на источнике света, согласно одному варианту выполнения;
[0015] Фиг. 3E представляет собой вид в сечении, взятом вдоль линии III-III на Фиг. 2, иллюстрирующий альтернативный источник света, имеющий люминесцентную структуру, расположенную на источнике света, выполненную с возможностью преобразования части света, излучаемого из источника света, с первой длины волны на вторую длину волны, согласно одному варианту выполнения;
[0016] Фиг. 4 иллюстрирует вид сверху светопроизводящего узла согласно одному варианту выполнения, имеющего различные типы и концентрации светодиодных источников поперечно вдоль светопроизводящего узла;
[0017] Фиг. 5А представляет собой вид спереди узла рулевого колеса транспортного средства, использующего осветительную систему согласно одному варианту выполнения;
[0018] Фиг. 5B представляет собой вид спереди узла рулевого колеса, использующего осветительную систему согласно одному варианту выполнения;
[0019] Фиг. 6 иллюстрирует примерный вид в перспективе салона транспортного средства, использующего осветительную систему и второй люминесцентный участок на элементе транспортного средства;
[0020] Фиг. 7 иллюстрирует примерный вид в перспективе салона транспортного средства, использующего осветительную систему с источником света, расположенным в компоненте, который отделен от рулевого колеса, согласно другому варианту выполнения; и
[0021] Фиг. 8 представляет собой схематическое изображение транспортного средства и осветительной системы.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
[0022] В целях настоящего описания выражения «верхний», «нижний», «правый», «левый», «задний», «передний», «вертикальный», «горизонтальный» и их производные будут относиться к изобретению так, как оно ориентировано на Фиг. 1. Однако следует понимать, что изобретение может принимать различные альтернативные ориентации, за исключением случаев, когда явно указано иное. Также следует понимать, что конкретные устройства и процессы, проиллюстрированные на приложенных чертежах и описанные в нижеследующем описании, являются просто примерными вариантами выполнения замыслов изобретения, определенных в приложенной формуле изобретения. Следовательно, конкретные размеры и другие физические характеристики, относящиеся к раскрытым здесь вариантам выполнения, не должны рассматриваться как ограничивающие, кроме тех случаев, когда в формуле изобретения явно указано иное.
[0023] В соответствии с требованиями здесь раскрыты подробные варианты выполнения настоящего изобретения. Однако следует понимать, что раскрытые варианты выполнения представляют собой только пример изобретения, которое может быть выполнено в различных и альтернативных формах. Фигуры необязательно подробно раскрывают конструкцию, и некоторые схемы могут быть увеличены или уменьшены для демонстрации обзора их функции. В связи с этим конкретные раскрытые здесь конструктивные и функциональные детали не следует интерпретировать как ограничивающие, а только как представляющие основу для изучения специалистом в данной области техники различного применения настоящего изобретения.
[0024] В данном контексте выражение «и/или» при использовании в списке из двух или более элементов означает, что любой из перечисленных элементов может быть применен сам по себе, или может быть применено любое сочетание двух или более перечисленных элементов. Например, если композиция описана как содержащая компоненты A, B и/или C, то композиция может содержать только A; только B; только C; A и B в сочетании; A и C в сочетании; B и C в сочетании; или A, B и C в сочетании.
[0025] Нижеследующее раскрытие описывает осветительную систему, выполненную с возможностью подсветки области, расположенной вблизи узла рулевого колеса транспортного средства. Осветительная система может предпочтительно использовать одну или более фотолюминесцентных структур для подсветки в ответ на заданные события. Одна или более фотолюминесцентных структур могут быть выполнены с возможностью преобразования света, принимаемого от соответственного источника света, и повторного излучения света на другой длине волны, обычно находящейся в видимом спектре. В некоторых вариантах выполнения источник света может иметь тонкую конструкцию, тем самым способствуя установке источника света в небольшие пространства для размещения транспортного средства, где традиционные источники света не могут быть практически осуществлены.
[0026] Со ссылкой на Фиг. 1 осветительная система 10, которая выполнена с возможностью подсветки области и/или одного или более компонентов транспортного средства 14, расположенных вблизи рулевого колеса 16, расположена в узле 12 рулевого колеса транспортного средства 14 согласно одному варианту выполнения. Узел 12 рулевого колеса выполнен с возможностью управления работой рулевого управления для транспортного средства 14. Узел 12 рулевого колеса может быть установлен на участке приборной панели 18 салона транспортного средства 14. Узел 12 рулевого колеса может включать в себя рулевую колонку 20 и рулевое колесо 16, соединенное с ней для вращения согласованно с рулевой колонкой 20. Рулевое колесо 16 может включать в себя ступицу 22 и обод 24, который соединен со ступицей 22 посредством по меньшей мере одной спицы 26. Согласно проиллюстрированному варианту выполнения для соединения ступицы 22 с ободом 24 используются три спицы 26, которые по существу сконцентрированы в нижней половине рулевого колеса 16 для обеспечения достаточного обзора приборного щитка 28, который расположен в переднем направлении автомобиля от рулевого колеса 16. Однако предусмотрено, что может быть использовано любое количество спиц 26 в любой ориентации без отклонения от замыслов настоящего изобретения.
[0027] Когда водитель хочет управлять углом поворота ходовых колес транспортного средства 14, водитель поворачивает обод 24 рулевого колеса 16. Так как обод 24 соединен со ступицей 22 посредством спиц 26, вращение обода 24 вызывает вращение ступицы 22 и вала 30, соединенного со ступицей 22. Вал 30 соединен с рулевым приводом (не показан), который регулирует угловое положение колес транспортного средства для того, чтобы управлять рулевым управлением.
[0028] Транспортное средство 14 может дополнительно включать в себя узел 32 сиденья, который включает в себя сиденье 34, шарнирно соединенное со спинкой 36 сиденья, и переключатель 38 передач, который управляет режимом работы коробки передач транспортного средства. Следует понимать, что описанный здесь узел 12 рулевого колеса может быть использован для любого транспортного средства 14, такого как, но не ограничиваясь, автомобили с кузовом типа купе, автомобили с кузовом типа седан, грузовики, внедорожники, фургоны и т.п. Дополнительно следует понимать, что любая осветительная система, находящаяся в другом месте на транспортном средстве 14, также может быть изготовлена в соответствии с принципами настоящего изобретения.
[0029] Как показано на Фиг. 2, рулевое колесо 16 включает в себя спицы 26, соединяющие ступицу 22 с ободом 24. Ступица 22 может включать в себя опорный элемент 40, который может обеспечивать структурную опору ступицы 22 и/или спиц 26 и обода 24. Отделочный элемент 42 может быть прикреплен и расположен в заднем направлении автомобиля от опорного элемента 40. Подушка безопасности (не показана) может быть расположена между опорным элементом 40 и отделочным элементом 42. Отделочный элемент 42 может дополнительно включать в себя знак 44 на нем, такой как эмблема, логотип или информация для водителя (например, размещение подушек безопасности). Любой компонент ступицы 22 и/или спиц 26 может включать в себя элементы управления 46 на нем для управления множеством функций транспортного средства. Например, элементы управления 46 могут активировать гудок транспортного средства. Дополнительно или альтернативно элементы управления 46 могут быть использованы для управления системой круиз-контроля. Дополнительные элементы управления 46 могут быть использованы для управления аудиосистемой, телефоном и системой голосового управления, навигационной системой, стереосистемой и функциями бортового компьютера, или любой другой функцией, которая может быть необходима водителю и/или пассажиру.
[0030] Обод 24 может быть образован из основания 48, которое имеет поверх него покрывающий элемент 50. В примерном варианте выполнения основание 48 представляет собой металлический или пластиковый стержень, который имеет круглое поперечное сечение. В другом варианте выполнения основание 48 представляет собой полый трубчатый элемент. В альтернативных вариантах выполнения основание 48 имеет прямоугольную или многоугольную форму поперечного сечения. Любой подходящий материал может быть использован для образования основания 48, включая, но не ограничиваясь, сталь, алюминий и магний. Также любой подходящий полимерный материал может быть использован для образования основания 48, например, модифицированные силиконом поликарбонаты, нейлон, полиэфиры, полифениленоксид, полипропилен и полиуретан.
[0031] Покрывающий элемент 50 может быть расположен поверх основания 48 и может представлять собой мягкий или по существу жесткий материал. Согласно одному варианту выполнения покрывающий элемент 50 может быть изготовлен из гибкого материала, который может содержать термопластичный эластомер, такой как термопластичный олефин или термопластичный уретан, винил, кожу, ткань или другие материалы, подходящие для обеспечения гибкого слоя поверх основания 48, которые известны в уровне техники. Один или более промежуточных компонентов могут быть расположены между основанием 48 и покрывающим элементом 50, которые также могут быть достаточно гибкими, чтобы отклоняться при приложении внешнего усилия, такого как давление, прикладываемое рукой водителя транспортного средства, для сжатия покрывающего элемента 50 и/или промежуточных компонентов при необходимости. Например, узел 12 рулевого колеса может включать в себя промежуточные компоненты такие, что рулевое колесо 16 может быть с регулируемой температурой для нагревания и охлаждения рук водителя при рулевом управлении транспортным средством 14, как известно в уровне техники.
[0032] В альтернативных вариантах выполнения покрывающий элемент 50 может быть изготовлен из по существу жесткого материала. Согласно одному варианту выполнения покрывающий элемент 50 выполнен в виде шпона, изготовленного из деревянного материала. Следует понимать, что покрывающий элемент 50 может быть выполнен из любого другого практически применимого материала без отклонения от замыслов настоящего изобретения. Кроме того, следует понимать, что покрывающий элемент 50 может включать в себя любые дополнительные слои на нем для защиты покрывающего элемента 50 или для обеспечения желаемого эстетичного вида.
[0033] Источник 52 света может быть расположен на и/или в узле 12 рулевого колеса. Как проиллюстрировано, источник 52 света расположен на ободе 24 и ориентирован для излучения света по направлению к водителю, находящемуся в транспортном средстве 14. Согласно одному варианту выполнения источник 52 света включает в себя гибкую монтажную плату (например, медную гибкую плату), которая соединена, прикреплена или расположена под участком покрывающего элемента 50. В такой конструкции гибкая монтажная плата может сгибаться совместно с изгибом обода 24, чтобы позволять осветительной системе 10 огибать рулевое колесо 16.
[0034] Фотолюминесцентная структура 62 может быть нанесена или иным образом размещена на и/или вблизи источника 52 света. Один или более источников 52 света могут быть расположены в осветительной системе 10 и выполнены с возможностью излучения света по направлению к целевому месту. Конкретнее, свет, излучаемый от источника 52 света по направлению к целевому месту, может быть преобразован фотолюминесцентной структурой 62 и повторно излучен в виде света, имеющего другую длину волны, обычно в видимом спектре. Согласно проиллюстрированному варианту выполнения целевое место представляет собой область, расположенную вблизи рулевого колеса 16. Предполагается, что осветительная система 10 может иметь широкий диапазон целевых мест так, что осветительная система 10 может быть использована для множества функций. Примерные функции включают в себя использование в качестве встречающего/провожающего освещения, сигнального индикатора, общего освещения и/или лампы, которая обеспечивает информацию об элементах 148 (Фиг. 6) транспортного средства 14 водителю и/или пассажиру.
[0035] Источник 52 света может быть наформован или иным образом прикреплен к участку рулевого колеса 16, такому как обод 24. Согласно варианту выполнения, проиллюстрированному на Фиг. 2, обод 24 и источник 52 света помещаются в форму одновременно, и наформованный материал 66 располагается поверх комбинации обода 24 и источника 52 света. В вариантах выполнения, в которых наформованный материал 66 отверждается под давлением, наформованный материал 66 может быть нанесен на обод 24 в частично-отвержденном состоянии. В одном варианте выполнения процесс наформовывания включает в себя нанесение наформованного материала 66 на по меньшей мере часть комбинации обода 24 и источника света 52 напылением, нанесением кистью, погружением, печатью, ламинированием или прокаткой с последующим отверждением наформованного материала 66. Такой процесс приводит к тому, что обод 24 и источник 52 света соединяются друг с другом. В некоторых вариантах выполнения наформованный материал 66 может включать в себя полимерный материал, кремний, уретановый материал, винил и/или любой другой материал, который может быть предпочтительным или конструктивно прочным для размещения в зоне, которая регулярно вступает в контакт с водителем и/или пассажиром транспортного средства 14. Кроме того, в некоторых вариантах выполнения наформованный материал 66 может быть прозрачным или светопропускающим и может обеспечивать светорассеивающие характеристики. Также предусмотрено, что в некоторых вариантах выполнения Покрывающий элемент 50 и наформованный материал 66 могут представлять собой один и тот же компонент или могут быть образованы за одно целое друг с другом.
[0036] Со ссылкой на Фиг. 3А-3E показан вид в сечении источника 52 света с возможностью использования на транспортном средстве 14 с внешней фотолюминесцентной структурой 62 согласно одному варианту выполнения. Как проиллюстрировано на Фиг. 3A, источник 52 света может иметь многослойную конструкцию, которая включает в себя светопроизводящий узел 60, фотолюминесцентную структуру 62, видимый участок 64 и наформованный материал 66. Следует понимать, что видимый участок 64 и наформованный материал 66 могут представлять собой два отдельных компонента или могут быть образованы за одно целое в виде единого компонента.
[0037] Светопроизводящий узел 60 может соответствовать узлу тонкопленочных или напечатанных светоизлучающих диодов (светодиодов, LED) и может включать в себя подложку 68 в качестве его самого нижнего слоя. Подложка 68 может включать в себя материал из поликарбоната, полиметилметакрилата (PMMA) или полиэтилентерефталата (PET), или любой другой материал, известный в уровне техники, порядка 0,0127-0,1524 см толщины, и расположена над предназначенной для этого поверхностью транспортного средства 14, на которой должен быть принят источник 52 света (например, обод 24). Альтернативно в качестве меры сокращения стоимости подложка 68 может непосредственно соответствовать существующей конструкции транспортного средства (например, ободу 24, внешним панелям и/или внутренним панелям).
[0038] Светопроизводящий узел 60 включает в себя положительный электрод 70, расположенный над подложкой 68. Положительный электрод 70 включает в себя проводящую эпоксидную смолу, такую как, но не ограничиваясь, эпоксидная смола, содержащая серебро или медь. Положительный электрод 70 электрически соединен с по меньшей мере частью множества светодиодных источников 72, расположенных в полупроводниковых чернилах 74 и нанесенных на положительный электрод 70. Подобным образом отрицательный электрод 76 также электрически соединен с по меньшей мере частью светодиодных источников 72. Отрицательный электрод 76 расположен над полупроводниковыми чернилами 74 и включает в себя прозрачный или светопропускающий проводящий материал, такой как, но не ограничиваясь, оксид индия и олова. Дополнительно каждый из положительного и отрицательного электродов 70, 76 электрически соединен с контроллером 78 и источником 80 питания посредством соответствующей шины 82, 84 и проводящих проводов 86, 88. Шины 82, 84 могут быть напечатаны вдоль противоположных краев положительного и отрицательного электродов 70, 76, и точки соединения между шинами 82, 84 и проводящими проводами 86, 88 могут находиться в противоположных углах каждой шины 82, 84, чтобы способствовать равномерному распределению тока по шинам 82, 84. Следует понимать, что в альтернативных вариантах выполнения ориентация компонентов в светопроизводящем узле 60 может быть изменена без отклонения от замыслов настоящего изобретения. Например, отрицательный электрод 76 может быть расположен под полупроводниковыми чернилами 74, а положительный электрод 70 может быть расположен над вышеупомянутыми полупроводниковыми чернилами 74. Подобным образом дополнительные компоненты, такие как шины 82, 84, также могут быть расположены в любой ориентации так, чтобы светопроизводящий узел 60 мог излучать входящий свет 100 (Фиг. 3B) по направлению к желаемому месту.
[0039] Светодиодные источники 72 могут быть распределены произвольным или управляемым образом в полупроводниковых чернилах 74 и могут быть выполнены с возможностью излучения сфокусированного или несфокусированного света по направлению к фотолюминесцентной структуре 62. Светодиодные источники 72 могут соответствовать микросветоизлучающим диодам из элементов нитрида галлия размером порядка от около 5 до около 400 микрон, а полупроводниковые чернила 74 могут включать в себя различные связующие материалы и диэлектрический материал, включая, но не ограничиваясь, один или более из галлия, индия, карбида кремния, фосфора и/или прозрачных полимерных связующих материалов.
[0040] Полупроводниковые чернила 74 могут быть нанесены с помощью различных процессов печати, включая процессы струйной и трафаретной печати чернил на выбранный(ые) участок(ки) положительного электрода 70. Конкретнее, предполагается, что светодиодные источники 72 распределены в полупроводниковых чернилах 74 и имеют такую форму и размер, что значительное количество светодиодных источников 72 выравнивается с положительным и отрицательным электродами 70, 76 при нанесении полупроводниковых чернил 74. Часть светодиодных источников 72, которые, в конечном счете, электрически соединены с положительным и отрицательным электродами 70, 76, может подсвечиваться с помощью сочетания шин 82, 84, контроллера 78, источника 80 питания и проводящих проводов 86, 88. Согласно одному варианту выполнения источник 80 питания может соответствовать источнику 80 питания транспортного средства, работающему на 12-16 вольтах постоянного тока. Дополнительная информация, касающаяся конструкции светопроизводящих узлов, раскрыта в публикации патента США № 2014/0264396 A1 на имя Lowenthal и др., под названием «ULTRA-THIN PRINTED LED LAYER REMOVED FROM SUBSTRATE», опубликованной 12 марта 2014 года, полное раскрытие сущности которой настоящим включено сюда путем ссылки.
[0041] Также со ссылкой на Фиг. 3A фотолюминесцентная структура 62 расположена над отрицательным электродом 76 в качестве покрытия, слоя, пленки или другого подходящего нанесения. В отношении настоящего проиллюстрированного варианта выполнения фотолюминесцентная структура 62 может быть выполнена в виде многослойной структуры, включающей в себя слой 90 преобразования энергии, возможный придающий устойчивость слой 92 и возможный защитный слой 94.
[0042] Слой 90 преобразования энергии включает в себя по меньшей мере один фотолюминесцентный материал 96, имеющий элементы преобразования энергии с фосфоресцентными или флуоресцентными свойствами. Например, фотолюминесцентный материал 96 может включать в себя органические или неорганические флуоресцентные красители, включающие в себя рилены, ксантены, порфирины, фталоцианины. Дополнительно или альтернативно фотолюминесцентный материал 96 может включать в себя люминесцирующие вещества из группы гранатов, легированных церием, например, YAG:Ce. Слой 90 преобразования энергии может быть приготовлен путем диспергирования фотолюминесцентного материала 96 в полимерной матрице для образования гомогенной смеси с использованием множества способов. Такие способы могут включать в себя приготовление слоя 90 преобразования энергии из композиции в жидкой несущей среде и нанесение слоя 90 преобразования энергии на отрицательный электрод 76 или другую необходимую подложку 68. Слой 90 преобразования энергии может быть нанесен на отрицательный электрод 76 путем окрашивания, трафаретной печати, флексографии, напыления, нанесения покрытия через щель, нанесения покрытия методом погружения, нанесения покрытия валиком нанесения покрытия с удалением излишков с помощью планки и/или любыми другими способами, известными в уровне техники.
Альтернативно слой 90 преобразования энергии может быть приготовлен способами, которые не используют жидкую несущую среду. Например, слой 90 преобразования энергии может быть выполнен путем диспергирования фотолюминесцентного материала 96 в твердый раствор (гомогенную смесь в сухом состоянии), который может быть включен в полимерную матрицу, образованную путем экструзии, уплотнения при литье под давлением, уплотнения при сжатии, каландрирования, горячего формования и т.д.
[0043] Для защиты фотолюминесцентного материала 96, содержащегося в слое 90 преобразования энергии, от фотолитической и тепловой деструкции фотолюминесцентная структура 62 может включать в себя придающий устойчивость слой 92. Придающий устойчивость слой 92 может быть выполнен в виде отдельного слоя, оптически связанного и сцепленного со слоем 90 преобразования энергии или иным образом объединенного с ним. Фотолюминесцентная структура 62 также может включать в себя защитный слой 94, оптически связанный и сцепленный с придающим устойчивость слоем 92 или другим слоем (например, слоем 90 преобразования энергии при отсутствии придающего устойчивость слоя 92) для защиты фотолюминесцентной структуры 62 от физического и химического разрушения, возникающего из-за воздействия окружающей среды. Придающий устойчивость слой 92 и/или защитный слой 94 могут быть объединены со слоем 90 преобразования энергии с помощью последовательного нанесения или печати каждого слоя, последовательного ламинирования или вдавливания или любого другого подходящего средства. Дополнительная информация, касающаяся конструкции фотолюминесцентных структур, раскрыта в патенте США № 8,232,533 на имя Kingsley и др., под названием «PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARY EMISSION», поданном 8 ноября 2011 года, полное раскрытие сущности которого настоящим включено сюда путем ссылки.
[0044] При работе фотолюминесцентный материал 96 подобран по составу так, чтобы возбуждаться при приеме входящего света 100 (Фиг. 3B) конкретной длины волны от по меньшей мере части светодиодных источников 72 светопроизводящего узла 60. В результате входящий свет 100 подвергается процессу преобразования энергии и повторно излучается на другой длине волны. Согласно одному варианту выполнения фотолюминесцентный материал 96 может быть подобран по составу для преобразования входящего света 100 в свет с более длинной длиной волны, иначе известного как понижающее преобразование. Альтернативно фотолюминесцентный материал 96 может быть подобран по составу для преобразования входящего света 100 в свет с более короткой длиной волны, иначе известного как повышающее преобразование. При любом подходе свет, преобразованный фотолюминесцентным материалом 96, может быть немедленно выведен 102 (Фиг. 3B) из фотолюминесцентной структуры 62 или иным образом использован в энергетическом каскаде, в котором преобразованный свет служит в качестве входящего света для возбуждения другой композиции фотолюминесцентного материала 96, расположенного в слое 90 преобразования энергии, причем последующий преобразованный свет далее может быть выведен из фотолюминесцентной структуры 62 или использован в качестве входящего света, и т.д. В отношении описанных здесь процессов преобразования энергии разница в длине волны между входящим светом 100 и преобразованным исходящим светом 102 известна как стоксов сдвиг и служит в качестве основного механизма приведения в действие процесса преобразования энергии, соответствующего изменению длины волны света.
[0045] Далее со ссылкой на Фиг. 3A видимый участок 64 расположен над фотолюминесцентной структурой 62. В некоторых вариантах выполнения видимый участок 64 может включать в себя пластиковый, кремниевый или уретановый материал и наформован на фотолюминесцентную структуру 62 и светопроизводящий узел 60. Предпочтительно видимый участок 64 должен быть по меньшей мере частично светопропускающим. Таким образом, видимый участок 64 будет подсвечиваться фотолюминесцентной структурой 62 при осуществлении процесса преобразования энергии. Дополнительно вследствие наформовывания видимого участка 64 он также может функционировать для защиты фотолюминесцентной структуры 62 и светопроизводящего узла 60. Видимый участок 64 может быть выполнен в плоской форме и/или дугообразной форме для увеличения потенциала его видимости в люминесцентном состоянии. Подобно фотолюминесцентной структуре 62 и светопроизводящему узлу 60 видимый участок 64 также может иметь преимущество в тонкой конструкции, тем самым способствуя установке источника 52 света в небольшие пространства для размещения транспортного средства 14.
[0046] В некоторых вариантах выполнения между видимым участком 64 и фотолюминесцентной структурой 62 может быть расположен декоративный слой 98. Декоративный слой 98 может включать в себя полимерный материал или другой подходящий материал и выполнен с возможностью управления или изменения внешнего вида видимого участка 64 источника 52 света. Например, декоративный слой 98 может быть выполнен с возможностью придания вида кожи видимому участку 64, когда видимый участок 64 находится в неподсвеченном состоянии. В других вариантах выполнения декоративный слой 98 может быть окрашен в любой цвет для дополнения конструкции транспортного средства, на которой должен быть принят источник 52 света. Например, декоративный слой 98 может быть того же цвета, что и обод 24 так, что осветительная система 10 является по существу скрытой, находясь в неподсвеченном состоянии. Альтернативно декоративный слой 98 может обеспечивать знак 44 и/или эмблему так, что декоративный слой 98 и знак 44 могут подсвечиваться и/или иным образом освещаться светопроизводящим узлом 60. В любом случае декоративный слой 98 должен быть по меньшей мере частично светопропускающим так, что фотолюминесцентная структура 62 не предотвращается от подсвечивания видимого участка 64 при осуществлении процесса преобразования энергии.
[0047] Наформованный материал 66 расположен вокруг светопроизводящего узла 60 и фотолюминесцентной структуры 62 и может быть образован за одно целое с видимым участком 64. Наформованный материал 66 может защищать светопроизводящий узел 60 от физического и химического разрушения, возникающего из-за воздействия окружающей среды. Наформованный материал 66 может иметь вязкоупругие свойства (т.е., иметь и вязкость, и упругость), низкий модуль Юнга и/или высокую деформацию при разрушении по сравнению с другими материалами так, что наформованный материал 66 может защищать светопроизводящий узел 60 при контакте с ним. Например, наформованный материал 66 может защищать светопроизводящий узел 60 от повторяющегося контакта, который может происходить, когда водители используют узел 12 рулевого колеса, использующий описанную здесь осветительную систему 10.
[0048] В некоторых вариантах выполнения фотолюминесцентная структура 62 может быть использована отдельно и на расстоянии от светопроизводящего узла 60. Например, фотолюминесцентная структура 62 может быть расположена на компоненте или поверхности транспортного средства вблизи, но не в физическом контакте, со светопроизводящим узлом 60, как будет подробно описано ниже. Следует понимать, что в вариантах выполнения, в которых фотолюминесцентная структура 62 встроена в различные компоненты, отделенные от источника 52 света, источник 52 света может, тем не менее, иметь такую же или подобную структуру, что и источник 52 света, описанный со ссылкой на Фиг. 3A.
[0049] Со ссылкой на Фиг. 3B проиллюстрирован процесс 104 преобразования энергии для создания одноцветной люминесценции согласно одному варианту выполнения. В целях иллюстрации процесс 104 преобразования энергии описан ниже с использованием источника 52 света, изображенного на Фиг. 3A. В этом варианте выполнения слой 90 преобразования энергии фотолюминесцентной структуры 62 включает в себя один фотолюминесцентный материал 96, который выполнен с возможностью преобразования входящего света 100, принимаемого от светодиодных источников 72, в исходящий свет 102, имеющий длину волны, отличную от длины волны, связанной с входящим светом 100. Конкретнее, фотолюминесцентный материал 96 подобран по составу так, чтобы иметь спектр поглощения, который включает в себя длину волны излучения входящего света 100, подаваемого от светодиодных источников 72. Фотолюминесцентный материал 96 также подобран по составу так, чтобы иметь стоксов сдвиг, приводящий к преобразованному видимому исходящему свету 102, имеющему спектр излучения, выраженный в желаемом цвете, который может изменяться в зависимости от области применения освещения. Преобразованный видимый исходящий свет 102 выводится из источника 52 света через видимый участок 64, тем самым вызывая подсветку видимого участка 64 желаемым цветом. В одном варианте выполнения процесс 104 преобразования энергии осуществляется путем понижающего преобразования, причем входящий свет 100 включает в себя свет в нижней границе спектра видимости, например, синий, фиолетовый или ультрафиолетовый (УФ) свет. Это позволяет использование синих, фиолетовых или ультрафиолетовых светоизлучающих диодов в качестве светодиодных источников 72, что может обеспечивать относительное стоимостное преимущество перед простым использованием светоизлучающих диодов желаемого цвета и вышеупомянутого процесса преобразования энергии в общем. Кроме того, подсветка, обеспечиваемая видимым участком 64, может обеспечивать уникальное, по существу равномерное и/или привлекательное визуальное восприятие, которое может быть сложно повторить с помощью нефотолюминесцентных средств.
[0050] Со ссылкой на Фиг. 3C проиллюстрирован второй процесс 106 преобразования энергии для создания множества цветов света согласно одному варианту выполнения. Для сопоставимости второй процесс 106 преобразования энергии также описан ниже с использованием источника 52 света, изображенного на Фиг. 3A. В этом варианте выполнения слой 90 преобразования энергии включает в себя первый и второй фотолюминесцентные материалы 96, 108, которые перемешены в слое 90 преобразования энергии. Альтернативно фотолюминесцентные материалы 96, 108 могут быть изолированы друг от друга при необходимости. Также следует понимать, что слой 90 преобразования энергии может включать в себя более двух различных фотолюминесцентных материалов 96, 108, в таком случае обеспеченные здесь замыслы применяются подобным образом. В одном варианте выполнения второй процесс 106 преобразования энергии происходит путем понижающего преобразования с использованием синего, фиолетового и/или ультрафиолетового света в качестве источника возбуждения.
[0051] В отношении настоящего проиллюстрированного варианта выполнения, возбуждение фотолюминесцентных материалов 96, 108 является взаимоисключающим. То есть фотолюминесцентные материалы 96, 108 подобраны по составу так, чтобы иметь неперекрывающиеся спектры поглощение и стоксовы сдвиги, которые дают разные спектры излучения. Также при подборе по составу фотолюминесцентных материалов 96, 108, следует обратить внимание на выбор соответственных стоксовых сдвигов так, чтобы преобразованный исходящий свет 102, излучаемый от одного из фотолюминесцентных материалов 96, 108, не возбуждал другой, кроме тех случаев, когда это необходимо. Согласно одному примерному варианту выполнения первая часть светодиодных источников 72, примерно показанная в виде светодиодных источников 72a, выполнена с возможностью излучения входящего света 100, имеющего длину волны излучения, которая возбуждает только фотолюминесцентный материал 96 и приводит к преобразованию входящего света 100 в видимый исходящий свет 102 первого цвета (например, белого). Подобным образом вторая часть светодиодных источников 72, примерно показанная в виде светодиодных источников 72b, выполнена с возможностью излучения входящего света 100, имеющего длину волны излучения, которая возбуждает только второй фотолюминесцентный материал 108 и приводит к преобразованию входящего света 100 в видимый исходящий свет 102 второго цвета (например, красного). Предпочтительно первый и второй цвета визуально отличимы друг от друга. Таким образом, светодиодные источники 72a и 72b могут быть выборочно активированы с использованием контроллера 78, чтобы заставлять фотолюминесцентную структуру 62 люминесцировать множеством цветов. Например, контроллер 78 может активировать только светодиодные источники 72a для возбуждения только фотолюминесцентного материала 96, приводя к подсветке видимого участка 64 первым цветом. Альтернативно контроллер 78 может активировать только светодиодные источники 72b для возбуждения только второго фотолюминесцентного материала 108, приводя к подсветке видимого участка 64 вторым цветом.
[0052] Еще альтернативно контроллер 78 может активировать светодиодные источники 72a и 72b совместно, что вызывает возбуждение обоих фотолюминесцентных материалов 96, 108, приводя к подсветке видимого участка 64 третьим цветом, который представляет собой смесь первого и второго цветов (например, розовый). Интенсивности входящего света 100, излучаемого от каждого источника 72a, 72b света, также могут пропорционально изменяться друг относительно друга так, что могут быть получены дополнительные цвета. Для слоев 90 преобразования энергии, содержащих более двух различных фотолюминесцентных материалов 96, 108, может быть получено большее многообразие цветов. Предусмотренные цвета включают в себя красный, зеленый, синий и их сочетание, включая белый, все из которых могут быть получены путем выбора подходящих фотолюминесцентных материалов и правильного управления их соответствующими светодиодными источниками 72.
[0053] Со ссылкой на Фиг. 3D проиллюстрирован третий процесс 110 преобразования энергии, включающий в себя светопроизводящий узел 60, такой как описан со ссылкой на Фиг. 3A, и фотолюминесцентную структуру 62, расположенную на нем, согласно альтернативному варианту выполнения. Фотолюминесцентная структура 62 выполнена с возможностью преобразования входящего света 100, принимаемого от светодиодных источников 72, в видимый исходящий свет 102, имеющий длину волны, отличную от длины волны, связанной с входящим светом 100. Конкретнее, фотолюминесцентная структура 62 подобрана по составу так, чтобы иметь спектр поглощения, который включает в себя длину волны излучения входящего света 100, подаваемого от светодиодных источников 72. Фотолюминесцентный материал 96 также подобран по составу так, чтобы иметь стоксов сдвиг, приводящий к преобразованному видимому исходящему свету 102, имеющему спектр излучения, выраженный в желаемом цвете, который может изменяться в зависимости от области применения освещения.
[0054] Фотолюминесцентная структура 62 может быть нанесена только на участок светопроизводящего узла 60, например, в виде полосы. Между фотолюминесцентными структурами 62 могут находиться светопропускающие участки 112, которые позволяют прохождение через них входящего света 100, излучаемого от светодиодных источников 72 на первой длине волны. Светопропускающие участки 112 могут представлять собой открытое пространство или могут быть выполнены из прозрачного или светопропускающего материала. Входящий свет 100, излучаемый через светопропускающие участки 112, может направляться от светопроизводящего узла 60 ко второй фотолюминесцентной структуре 132 (Фиг. 5), расположенной вблизи светопроизводящего узла 60. Вторая фотолюминесцентная структура 132 может быть выполнена с возможностью люминесценции в ответ на входящий свет 100, который направляется через светопропускающие участки 112.
[0055] Со ссылкой на Фиг. 3E показан четвертый процесс 114 преобразования энергии для создания множества цветов света с использованием светопроизводящего узла 60, такого как описан со ссылкой на Фиг. 3A, и фотолюминесцентной структуры 62, расположенной на нем. В этом варианте выполнения фотолюминесцентная структура 62 расположена над верхним участком светопроизводящего узла 60. Возбуждение фотолюминесцентного материала 96 происходит так, что часть входящего света 100, излучаемого от светодиодных источников 72, проходит через фотолюминесцентную структуру 62 на первой длине волны (т.е. входящий свет 100, излучаемый от источника 52 света, не преобразуется фотолюминесцентной структурой 62). Интенсивность излучаемого света 100 может быть преобразована широтно-импульсной модуляцией или управлением током для изменения количества входящего света 100, излучаемого от светодиодных источников 72, который проходит через фотолюминесцентную структуру 62 без преобразования на вторую исходящую 102 длину волны. Например, если источник 52 света выполнен с возможностью излучения света 100 на низком уровне, по существу весь входящий свет 100 может быть преобразован на вторую длину волны исходящего света 102. В этой конфигурации цвет исходящего света 102, соответствующий фотолюминесцентной структуре 62, может излучаться из светопроизводящего узла 60. Если источник 52 света выполнен с возможностью излучения входящего света 100 на высоком уровне, только часть первой длины волны может быть преобразована фотолюминесцентной структурой 62. В этой конфигурации первая часть входящего света 100 может быть преобразована фотолюминесцентной структурой 62, а вторая часть входящего света 100 может излучаться из светопроизводящего узла 60 на первой длине волны по направлению к дополнительным фотолюминесцентным структурам 132, расположенным вблизи источника 52 света. Дополнительные фотолюминесцентные структуры 132 могут люминесцировать в ответ на входящий свет 100, излучаемый от источника 52 света.
[0056] Согласно одному примерному варианту выполнения, первая часть светодиодных источников 72, примерно показанная в виде светодиодных источников 72a, выполнена с возможностью излучения входящего света 100, имеющего длину волны, которая возбуждает фотолюминесцентный материал 96 в фотолюминесцентной структуре 62, и приводит к преобразованию входящего света 100 в видимый свет 102 первого цвета (например, белого). Подобным образом вторая часть светодиодных источников 72, примерно показанная в виде светодиодных источников 72c, выполнена с возможностью излучения входящего света 100, имеющего длину волны, которая проходит через фотолюминесцентную структуру 62 и возбуждает дополнительные фотолюминесцентные структуры 132, расположенные вблизи осветительной системы 10, тем самым подсвечиваясь вторым цветом. Первый и второй цвета могут быть визуально отличимы друг от друга. Таким образом, светодиодные источники 72a и 72c могут быть выборочно активированы с использованием контроллера 78, чтобы заставлять осветительную систему 10 люминесцировать множеством цветов.
[0057] Светопроизводящий узел 60 также может включать в себя оптические устройства 116, которые выполнены с возможностью направления входящего света 100, излучаемого из светодиодных источников 72a, 72c, и исходящего света 102, излучаемого из фотолюминесцентной структуры 62, по направлению к заданным местам. Например, входящий свет 100, излучаемый из светодиодных источников 72a, 72c и фотолюминесцентной структуры 62, может быть направлен и/или сфокусирован по направлению к желаемому элементу 148 (Фиг. 6) и/или месту вблизи источника 52 света.
[0058] Со ссылкой на Фиг. 4 на виде сверху проиллюстрирован светопроизводящий узел 60 согласно одному варианту выполнения, имеющий различные типы и концентрации светодиодных источников 72a, 72d поперечно вдоль светопроизводящего узла 60. Как проиллюстрировано, первый участок 118 светопроизводящего узла 60 включает в себя светодиодные источники 72a, которые выполнены с возможностью излучения входящего света 100, имеющего длину волны излучения в первом цветовом (например, белом) спектре. Подобным образом второй участок 120 светопроизводящего узла 60 включает в себя светодиодные источники 72d, которые выполнены с возможностью излучения входящего света 100, имеющего длину волны излучения во втором цветовом (например, красном) спектре. Первый и второй участки 118, 120 светопроизводящего узла 60 могут быть отделены изоляционными или непроводящими перегородками 122 от расположенных вблизи участков с помощью любых средств, известных в уровне техники, так, что каждый участок 118, 120 может подсвечиваться независимо от любого другого участка 118, 120. Дополнительно каждый участок 118, 120, расположенный в светопроизводящем узле 60, может включать в себя соответственную шину 82, 84, 124, 126, 128, 130, соединенную с контроллером 78 и выполненную с возможностью подсветки каждого соответственного участка 118, 120. Следует понимать, что шины 82, 84, 124, 126, 128, 130 могут быть соединены с каждым участком 118, 120 светопроизводящего узла 60 на противоположных сторонах в альтернативных вариантах выполнения, которые описаны выше.
[0059] Согласно одному варианту выполнения первый и второй цвета визуально отличимы друг от друга. Таким образом, светодиодные источники 72a и 72d могут быть выборочно активированы с использованием контроллера 78, чтобы заставлять светодиодные источники 72a, 72d подсвечиваться множеством цветов. Например, контроллер 78 может активировать только светодиодные источники 72a для подсветки только участка 118 светопроизводящего узла 60 первым цветом. Альтернативно контроллер 78 может активировать только светодиодные источники 72d для подсветки только участка 120 светопроизводящего узла 60 вторым цветом. Следует понимать, что светопроизводящий узел 60 может включать в себя любое количество участков 118, 120, имеющих разные светодиодные источники 72a, 72d, которые могут подсвечиваться любым желаемым цветом. Кроме того, также следует понимать, что участки, имеющие разные светодиодные источники 72a, 72d, могут быть ориентированы любым практически осуществимым образом и необязательно расположены смежно.
[0060] Полупроводниковые чернила 74 также могут содержать различные концентрации светодиодных источников 72a, 72d так, что плотность светодиодных источников 72a, 72d или количество светодиодных источников 72a, 72d на единицу площади может регулироваться для различных областей применения освещения. В некоторых вариантах выполнения плотность светодиодных источников 72a, 72d может изменяться по длине источника 52 света. Например, участок 120 светопроизводящего узла 60 может иметь большую плотность светодиодных источников 72, чем периферийные участки 118, или наоборот. В таких вариантах выполнения источник 52 света может выглядеть ярче или иметь большую яркость для того, чтобы предпочтительно подсвечивать заданные места. В других вариантах выполнения плотность светодиодных источников 72a, 72d может увеличиваться или уменьшаться с увеличением расстояния от предварительно выбранной точки.
[0061] Со ссылкой на Фиг. 5A и 5B осветительная система 10 выполнена с возможностью крепления к ободу 24 рулевого колеса 16 согласно одному варианту выполнения. Как проиллюстрировано, светопроизводящий узел 60 излучает существенную часть входящего света 100 и исходящего света 102 в ориентации назад в транспортном средстве 14. Однако предполагается, что входящий свет 100 может направляться в любом требуемом направлении в транспортном средстве 14 в зависимости от конструкции и размещения узла 12 рулевого колеса.
[0062] Фотолюминесцентная структура 62 функционально соединена с источником 52 света. Например, согласно одному варианту выполнения источник 52 света может быть расположен под покрывающим элементом 50. Фотолюминесцентная структура 62 может быть расположена в материале покрывающего элемента 50 и функционально соединена с источником 52 света. В результате участок покрывающего элемента 50, содержащий фотолюминесцентную структуру 62, может возбуждаться источником 52 света и излучать преобразованный исходящий свет 102.
[0063] Осветительная система 10 может дополнительно включать в себя пользовательский интерфейс 134, расположенный вблизи осветительной системы 10 или любом другом желаемом месте в транспортном средстве 14. Пользовательский интерфейс 134 может быть выполнен так, что пользователь может управлять длиной волны света, который излучается светодиодными источниками 72a и/или светодиодными источниками 72d, которые подсвечиваются. Альтернативно пользовательский интерфейс 134 может быть использован для переключения осветительной системы 10 на множество режимов и/или функций. Пользовательский интерфейс 134 может использовать любой тип управления, известный в уровне техники, для управления источником 52 света, такой как, но не ограничиваясь, переключатели (например, датчики близости, нажимные кнопки), и может быть расположен в любом практически осуществимом месте. Например, пользовательский интерфейс 134 может быть расположен на одной из спиц 26.
[0064] Со ссылкой на Фиг. 5A проиллюстрирован светопроизводящий узел 60, имеющий пять участков 54a, 54b, 54c, 54d, 54e. Каждый участок 54a, 54b, 54c, 54d, 54e может подсвечиваться отдельно и множеством цветов и интенсивностей, как здесь описано. Такая конфигурация может позволять использование осветительной системы 10 в качестве уведомления о сигнале поворота, уведомляющего водителя о положении сигнала поворота транспортного средства. Соответственно каждый участок 54a, 54b, 54c, 54d, 54e может последовательно подсвечиваться для обеспечения направленного уведомления о позиционных состояниях сигнала поворота транспортного средства. Конкретнее, участок 54a может подсвечиваться первым, затем участок 54b, участок 54c, участок 54d и заканчивая участком 54e. Каждый ранее подсвеченный участок 54a, 54b, 54c, 54d может поддерживать его подсвеченное состояние, когда подсвечивается каждый следующий участок. Альтернативно каждый участок 54a, 54b, 54c, 54d, 54e может возвращаться в неподсвеченное состояние, когда следующий участок становится подсвеченным. Кроме того, последовательная подсветка осветительной системы 10 может непрерывно повторяться, пока сигнал поворота транспортного средства не вернется в нейтральное положение. Следует понимать, что вышеописанный пример не является ограничивающим, и что любой желаемый шаблон подсветки может быть использован для множества связанных с транспортным средством условий без отклонения от обеспеченных здесь замыслов.
[0065] Вариант выполнения, проиллюстрированный на Фиг. 5А, также может быть использован в сочетании с бортовой системой глобального позиционирования (GPS) транспортного средства. Например, если транспортное средство 14 имеет желаемое местоположение, GPS может подсвечивать участки источника 52 света для уведомления водителя о рекомендуемом изменении направления транспортного средства 14 путем использования какого-либо шаблона подсветки (например, последовательной подсветки множества участков). Следует понимать, что светопроизводящий узел 60 может быть использован для обеспечения любого желаемого уведомления водителя в сочетании с другой системой в транспортном средстве 14. Например, осветительная система 10 также может быть использована системой помощи при движении задним ходом и помощи при движении задним ходом с прицепом транспортного средства для уведомления водителя о рекомендуемом вращательном изменении положения рулевого колеса 16. Кроме того, множество участков (например, 54a, 54b, 54c, 54d, 54e (Фиг. 5А)) могут частично или полностью окружать периферию обода 24 и могут показывать рекомендуемую величину вращения водителю на основании количества участков и/или интенсивности подсвеченных участков вокруг обода 24. Конкретнее, если водителю следует повернуть рулевое колесо 16 на девяносто градусов по часовой стрелке, то может подсвечиваться четверть обода 24, тем самым показывая величину вращения. Дополнительно каждый участок может становиться неподсвеченным при вращении рулевого колеса 16, тем самым показывая уменьшение величины вращения, необходимого для достижения исходного необходимого угла. Также предусмотрено, что символ 56 (например, стрелки) может быть расположен на любом компоненте рулевого колеса 16 и может содержать фотолюминесцентный материал 96 или подсвечиваться светопроизводящим узлом 60 так, что водителю транспортного средства 14 может быть предоставлена дополнительная информация.
[0066] Со ссылкой на Фиг. 5B проиллюстрирована осветительная система 10 в виде измерителя 140 топлива, который коррелируется с долей топлива, находящегося в топливном баке транспортного средства 14. При расходовании количества топлива в транспортном средстве 14 участки 58a, 58b, 58c, 58d, 58e источника 52 света могут становиться неподсвеченными.
[0067] В некоторых вариантах выполнения светопроизводящий узел 60 также может подсвечивать его некоторые или все участки, когда транспортное средство 14 определяет проблему с определенной частью транспортного средства 14. Например, при расходовании топлива после заданного участка участок светопроизводящего узла 60 может мигать так, что водитель может распознавать необходимое действие. Примерные проблемы, которые могут вызывать сигнальный индикатор, включают в себя низкое давление в шинах, низкое давление масла, низкий заряд аккумулятора и/или любую другую неисправность системы на борту транспортного средства 14.
[0068] Согласно альтернативному варианту выполнения транспортное средство 14 может быть оборудовано нагреваемым и/или охлаждаемым рулевым колесом 16, которое известно в уровне техники. Осветительная система 10 может быть выполнена с возможностью подсветки первым цветом (например, синим), когда рулевое колесо 16 охлаждается. Подобным образом рулевое колесо 16 может быть выполнено с возможностью подсветки вторым цветом (например, красным), когда рулевое колесо 16 нагревается.
[0069] Со ссылкой на Фиг. 6 первая фотолюминесцентная структура 62 расположена на светопроизводящем узле 60, а вторая фотолюминесцентная структура 132 расположена на элементе 148 транспортного средства 14, таком как участок приборного щитка 28 и/или приборной панели 18. Как описано выше, участок светопроизводящего узла 60, имеющий на нем фотолюминесцентную структуру 62, преобразует входящий свет 100 в исходящий свет 102 другой длины волны. Второй участок светопроизводящего узла 60 излучает входящий свет 100, который далее преобразуется второй фотолюминесцентной структурой 132 на приборном щитке 28 в исходящий свет 102 другой длины волны. Исходящий свет 102 может быть использован в качестве встречающего/провожающего последовательного света, общего света, для подсветки какого-либо внутреннего элемента 148 транспортного средства 14, и/или сигнального индикатора.
[0070] Также со ссылкой на Фиг. 6 на двух противоположных сторонах обода 24 могут быть расположены два светопроизводящих узла 60, которые могут быть образованы за одно целое в виде единого компонента или отдельно прикреплены к ободу 24. Первый светопроизводящий узел 60 имеет на нем фотолюминесцентную структуру 62 для излучения преобразованного света по направлению к водителю транспортного средства 14. Второй светопроизводящий узел 60 может быть расположен на переднем участке обода 24 в автомобиле. Первая часть света, излучаемого из второго светопроизводящего узла 60, может быть преобразована фотолюминесцентной структурой 62 на нем, тем самым обеспечивая общий свет и/или подсветку рулевого колеса 16. Вторая часть света, излучаемого из второго светопроизводящего узла 60, может направляться к элементу 148 в направлении вперед автомобиля от рулевого колеса 16, имеющему на нем вторую фотолюминесцентную структуру 62, такому как участок приборного щитка 28. Вторая фотолюминесцентная структура 132 может подсвечиваться в ответ на входящий свет 100, излучаемый из второго светопроизводящего узла 60, в ответ на заданные условия, как здесь описано. Соответственно источник 52 света может иметь первый изгиб, по существу соответствующий радиусу обода 24, и второй поперечный изгиб, по существу соответствующий форме сечения основания 48, образующего обод 24.
[0071] Как проиллюстрировано на Фиг. 6, светопроизводящий узел 60 может быть прикреплен, присоединен и/или наформован на верхнюю поверхность обода 24. Таким образом, светопроизводящий узел 60 может быть установлен заподлицо с верхней поверхностью обода 24, тем самым частично скрываясь от взгляда водителя в неподсвеченном состоянии. Согласно одному варианту выполнения осветительная система 10 и/или один или более ее компонентов имеет мягкую удобную оболочку и для защиты осветительной системы 10 и для ограничения сгибания участков осветительной системы 10. Примерные материалы, которые могут быть использованы, включают в себя, но не ограничиваются, поливинилхлорид, вулканизированный термопластичный эластомер и полиэфирный эластомер.
[0072] Предполагается, что при использовании вторая фотолюминесцентная структура 132 вблизи осветительной системы 10 может быть расположена в любом желаемом месте и не ограничивается приборным щитком 28. Например, вторая фотолюминесцентная структура 132 может быть расположена на подголовнике и выполнена с возможностью подсветки его участка в условиях низкой освещенности. Дополнительно вторая фотолюминесцентная структура 132 также может обеспечивать преимущества в безопасности, такие как уведомление входящего водителя и/или пассажира об определенных элементах 148 в транспортном средстве 14.
[0073] Со ссылкой на Фиг. 7 проиллюстрирован альтернативный вариант выполнения осветительной системы 10. Как проиллюстрировано, фотолюминесцентная структура 62 расположена на ободе 24 рулевого колеса 16. Источник 52 света отделен и расположен в части кабины транспортного средства. Например, источник 52 света может быть расположен в A-стойке 136 транспортного средства 14 или в обшивке 138 транспортного средства 14. Однако следует понимать, что источник 52 света может быть расположен в любом месте таком, что источник 52 света может быть направлен к узлу 12 рулевого колеса. Входящий свет 100 может быть первой длины волны, которая способна возбуждать фотолюминесцентную структуру 62 на ободе 24. В ответ фотолюминесцентная структура 62 может подсвечивать на второй длине волны исходящего света 102. В некоторых вариантах выполнения на ободе 24 может быть расположено множество фотолюминесцентных материалов 96, которые выполнены с возможностью подсветки в широком диапазоне цветов так, что один многоволновой источник 52 света может быть способен производить подсветку обода 24 множеством цветов.
[0074] Со ссылкой на Фиг. 8 в общем показано схематическое изображение транспортного средства 14, на котором осуществлена осветительная система 10. Осветительная система 10 включает в себя контроллер 78 в сообщении с источником 52 света. Контроллер 78 может включать в себя память 142, имеющую инструкции, содержащиеся в ней, которые выполняются процессором 144 контроллера 78. Контроллер 78 может обеспечивать электропитание источнику 52 света или соответственной шине 82, 84 посредством источника 80 питания, расположенного на борту транспортного средства 14. В дополнение, контроллер 78 может быть выполнен с возможностью управления входящим светом 100, излучаемым из каждого источника 52 света, на основании обратной связи, принимаемой от одного или более модулей 146 управления транспортного средства, таких как, но не ограничиваясь, модуль управления кузовным оборудованием, модуль управления двигателем, модуль управления рулевым управлением, модуль управления тормозом и т.п., или их сочетание. Путем управления входящим светом 100, излучаемым из источника 52 света, осветительная система 10 может подсвечиваться множеством цветов и/или шаблонов для обеспечения эстетичного внешнего вида или может обеспечивать информацию о транспортном средстве предполагаемому наблюдателю. Например, когда осветительная система 10 подсвечена, осветительная система 10 может уведомлять водителя и/или пассажира транспортного средства 14 об определенном условии транспортного средства 14.
[0075] При работе фотолюминесцентная структура 62 может проявлять периодическую одноцветную или многоцветную подсветку. Например, контроллер 78 может побуждать источник 52 света периодически излучать только первую длину волны входящего света 100 посредством светодиодных источников 72, чтобы заставлять фотолюминесцентную структуру 62 периодически подсвечиваться первым цветом. Альтернативно контроллер 78 может побуждать источник 52 света периодически излучать только вторую длину волны входящего света 100 посредством светодиодных источников 72, чтобы заставлять фотолюминесцентный участок периодически подсвечиваться вторым цветом. Альтернативно контроллер 78 может побуждать источник 52 света одновременно и периодически излучать свет первой и второй длин волн, чтобы заставлять фотолюминесцентную структуру 62 периодически подсвечиваться третьим цветом, образованным аддитивной смесью света первого и второго цветов. Еще альтернативно контроллер 78 может побуждать источник 52 света чередоваться между периодическим излучением первой и второй длин волн входящего света 100, чтобы заставлять фотолюминесцентную структуру 62 периодически подсвечиваться путем чередования между первым и вторым цветами. Контроллер 78 может побуждать источник 52 света периодически излучать первую и/или вторую длины волн входящего света через регулярный временной интервал и/или нерегулярный временной интервал.
[0076] В другом варианте выполнения осветительная система 10 может включать в себя пользовательский интерфейс 134. Пользовательский интерфейс 134 может быть выполнен так, что пользователь может управлять длиной волны входящего света 100, который излучается светодиодными источниками 72, и/или светодиодными источниками 72, которые подсвечиваются. Такая конфигурация может позволять пользователю управлять тем, какие элементы 148 (Фиг. 6) подсвечиваются (например, общий свет, сигнальный индикатор, сигнал поворота и т.д.).
[0077] В отношении вышеописанных примеров контроллер 78 может преобразовывать интенсивность излучаемой первой и второй длин волн входящего света 100 путем широтно-импульсной модуляции или управления током. В некоторых вариантах выполнения контроллер 78 может быть выполнен с возможностью регулировки цвета излучаемого света путем отправки сигналов управления для регулировки интенсивности или уровня выхода энергии источника 52 света. Например, если источник 52 света выполнен с возможностью вывода первого излучения на низком уровне, по существу все первое излучение может быть преобразовано во второе излучение. В этой конфигурации цвет света, соответствующий второму излучению, может соответствовать цвету излучаемого света из осветительной системы 10. Если источник 52 света выполнен с возможностью вывода первого излучения на высоком уровне, только часть первого излучения может быть преобразована во второе излучение. В этой конфигурации цвет света, соответствующий смеси первого излучения и второго излучения, может быть выведен в виде излучаемого света. Таким образом, каждый из контроллеров 78 может управлять выходным цветом излучаемого света.
[0078] Хотя низкий уровень и высокий уровень интенсивности рассматриваются со ссылкой на излучение входящего света 100, следует понимать, что интенсивность первого излучения входящего света 100 может изменяться между множеством уровней интенсивности для регулировки оттенка цвета, соответствующего излучаемому свету из осветительной системы 10. Разница интенсивности может быть изменена вручную или изменена автоматически контроллером 78 на основании заданных условий. Согласно одному варианту выполнения первая интенсивность может быть выведена из осветительной системы 10, когда датчик света определяет условия дневного света. Вторая интенсивность может быть выведена из осветительной системы 10, когда датчик света определяет, что транспортное средство 14 работает в условиях низкой освещенности.
[0079] Как здесь описано, цвет исходящего света 102 может значительно зависеть от конкретного фотолюминесцентного материала 96, использованного в фотолюминесцентной структуре 62. Дополнительно способность преобразования фотолюминесцентной структуры 62 может значительно зависеть от концентрации фотолюминесцентного материала 96, использованного в фотолюминесцентной структуре 62. Путем регулировки диапазона интенсивностей, которые могут выводиться из источника 52 света, концентрация, типы и пропорции фотолюминесцентных материалов 96 в рассмотренной здесь фотолюминесцентной структуре 62 могу быть подобраны с возможностью создания диапазона цветовых оттенков излучаемого света путем смешивания первого излучения со вторым излучением.
[0080] Соответственно в настоящем документе предпочтительно обеспечена осветительная система, использующая узел рулевого колеса. Узел рулевого колеса сохраняет свои структурные свойства, при этом обеспечивая люминесцентный свет, имеющий и функциональные, и декоративные характеристики. В некоторых вариантах выполнения источник света может иметь тонкую конструкцию, тем самым способствуя установке источника света в небольшие пространства для размещения транспортного средства 14, где традиционные источники света не могут быть практически осуществлены.
[0081] Специалисту в области техники будет понятно, что конструкция описанного изобретения и других компонентов не ограничена каким-либо конкретным материалом. Другие примерные варианты выполнения раскрытого здесь изобретения могут быть выполнены из широкого множества материалов, кроме тех случаев, когда здесь описано иное.
[0082] В целях описания выражение «соединенный» (во всех его формах: соединять, соединяющий, соединенный и т.д.) в общем означает соединение двух компонентов (электрических или механических) непосредственно или опосредованно друг с другом. Такое соединение может быть неподвижным или подвижным по сути. Такое соединение может быть получено с помощью двух компонентов (электрических или механических) и любых дополнительных промежуточных элементов, образованных за одно целое в виде одного цельного корпуса друг с другом или с этими двумя компонентами. Такое соединение может быть постоянным по сути или может быть съемным или разъемным, кроме тех случаев, когда отмечено иное.
[0083] Также важно отметить, что конструкция и расположение элементов изобретения, как показано в примерных вариантах выполнения, являются лишь иллюстративными. Хотя только немногие варианты настоящего изобретения подробно описаны в этом раскрытии, специалисту в области техники, который изучает это раскрытие, понятно, что многие преобразования также возможны (например, изменения габаритов, размеров, конструкций, форм и пропорций различных элементов, значений параметров, схем размещения, использования материалов, цветов, ориентаций и т.д.) без существенного отклонения от новых замыслов и преимуществ приведенного объекта. Например, элементы, показанные образованными за одно целое, могут быть изготовлены из множества частей, или элементы, показанные в виде множества частей, могут быть образованы за одно целое, работа интерфейсов может быть изменена на противоположную или изменена иным образом, длина или ширина конструкций и/или элементов, или соединителей, или других элементов системы может быть изменена, характер или количество положений регулировки, обеспеченных между элементами, может быть изменено. Необходимо отметить, что элементы и/или узлы системы могут быть изготовлены из любого из широкого множества материалов, которые обеспечивают достаточную прочность или долговечность, в любом из широкого множества цветов, текстур и сочетаний. Соответственно все такие преобразования предназначены для включения в пределы объема охраны настоящего изобретения. Другие замены, преобразования, изменения и исключения могут быть выполнены в конструкции, рабочих условиях и схемах размещения предпочтительных и других примерных вариантов выполнения без отклонения от замысла настоящего изобретения.
[0084] Следует понимать, что любые описанные процессы или этапы в описанных процессах могут быть объединены с другими раскрытыми процессами или этапами для образования конструкций в пределах объема охраны настоящего изобретения. Примерные раскрытые здесь конструкции и процессы приведены с целью иллюстрации и не должны толковаться как ограничивающие.
[0085] Также следует понимать, что изменения и преобразования могут быть выполнены в вышеупомянутых конструкциях и способах без отклонения от замыслов настоящего изобретения, и дополнительно следует понимать, что предполагается охватывание таких замыслов нижеследующей формулой изобретения, кроме тех случаев, когда пункты формулы изобретения своей формулировкой в явном виде указывают иное.
Реферат
Группа изобретений относится к осветительным системам транспортного средства. Осветительная система для узла рулевого колеса транспортного средства содержит источник света и первую фотолюминесцентную структуру. Источник света имеет множество независимо подсвечиваемых участков, расположенных по окружности рулевого колеса. Фотолюминесцентная структура расположена на источнике света и выполнена с возможностью люминесценции в ответ на возбуждение источником света. Источник света прогрессивно подсвечивает смежные участки для уведомления водителя о предлагаемом направлении вращения рулевого колеса. Достигается повышение качества освещения различных областей транспортного средства. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.
