ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ИЗМЕНЕНИЯ ЦВЕТА ВЫХОДНОГО СВЕТА
LIGHTING DEVICE AND METHOD OF TRANSITIONING COLOUR OUTPUTS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к осветительным устройствам, которые могут излучать свет нескольких цветов, и, в частности, выполнены с возможностью плавного перехода от одного цвета к другому в ходе изменения цвета осветительным устройством.
Уровень техники
Обычно транспортные средства оборудованы большим количеством осветительных устройств для использования в салоне автомобиля или на кузове. Например, осветительные устройства обычно устанавливают в салоне автомобиля в качестве светильников для ниши для ног, сигнальных фонарей открытой двери, лампочек приборной панели, лампочек на порогах дверей, потолочных ламп, лампочек освещения держателя для кружки, лампочек освещения отсека для хранения мелких вещей, лампочек подсветки пепельницы, а также снаружи автомобиля в качестве плафонов подсветки околодверного пространства и т.д. В прошлом осветительные устройства транспортных средств разрабатывались только для передачи одного цвета. В более поздних моделях, автомобили стали оборудовать осветительными устройствами, способными передавать множество оттенков цвета. Таким образом, пользователь может изменять один цвет на другой для изменения освещения салона автомобиля или внешнего освещения.
Традиционные осветительные устройства переключаются с одного цвета на другой просто путем выключения одного цвета и включения другого в очень короткий период времени. Такая практически мгновенная смена цвета может вызвать появление третьего промежуточного цвета. Например, при переходе от красного цвета к синему цвету пассажиры могут увидеть нежелательный фиолетовый цвет. Таким образом, традиционные осветительные устройства могут доставить ощутимые неудобства.
Следовательно, желательно предусмотреть плавный переход от одного цвета к другому таким образом, чтобы избежать нежелательного смешения цветов в автомобиле в ходе их смены.
Раскрытие изобретения
Одним из объектов настоящего изобретения является осветительное устройство. Осветительное устройство содержит один или более источников света, выполненных с возможностью излучения множества различных цветов. Осветительное устройство также содержит контроллер для управления цветом излучения одного или нескольких источников света. Благодаря контроллеру один или более источников света генерирует свет промежуточного цвета в течение короткого промежутка времени при переходе между светом разного цвета.
Другим объектом настоящего изобретения является способ перехода между цветами выходного света, выполняемый осветительным устройством. Способ включает в себя этапы активации осветительного прибора для излучения света первого цвета и деактивации света первого цвета. Способ также включает в себя этап генерации света промежуточного цвета осветительным устройством в течение короткого промежутка времени. Способ дополнительно включает в себя этап генерации света второго цвета осветительным устройством.
Эти и другие аспекты, объекты и особенности настоящего изобретения будут понятны специалистам в данной области техники после изучения следующего далее описания, формулы изобретения и прилагаемых чертежей.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 показан схематичный вид автомобиля, оборудованного несколькими осветительными устройствами в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;
на Фиг.2 показана блок-схема, иллюстрирующая систему управления осветительным устройством для управления переходом между светом разного цвета в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;
на Фиг.3 показана временная диаграмма, иллюстрирующая введение промежуточного цвета при цветовом переходе в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения;
на Фиг.4 показан график, иллюстрирующий результат перехода к промежуточному цвету в соответствии с настоящим изобретением;
на Фиг.5 показана временная диаграмма, иллюстрирующая введение импульсного света промежуточного цвета в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения;
на Фиг.6 показана блок-схема, иллюстрирующая способ перехода между выходным светом разного цвета, осуществляемый осветительным устройством в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.
Осуществление изобретения
На Фиг.1 показано транспортное средство 10 в целом, который содержит несколько осветительных устройств 12, установленных в различных местах салона автомобиля, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Транспортное средство 10 может представлять собой колесное транспортное средство, например, легковой автомобиль, грузовик, квадроцикл или автобус, или поезд, лодку, самолет или другое транспортное средство, которое может быть оборудовано одним или несколькими осветительными устройствами. Осветительные устройства 12 могут включать в себя любое количество осветительных устройств, обеспечивающее общее освещение как внутри салона автомобиля 10, так и снаружи, и могут изменять цвет выходного света в соответствии с настройками пользователя или приложения.
Примеры различных осветительных устройств 12, расположенных в различных местах автомобиля 10, представлены на Фиг.1. Согласно одному варианту осуществления изобретения, осветительные устройства 12 могут включать в себя один или более светильников ниши для ног, сигнальных фонарей открытой двери, лампочек приборной панели, лампочек на порогах дверей, потолочных ламп, лампочек освещения держателя для кружки, лампочек освещения отсека для хранения мелких вещей, лампочек подсветки пепельницы и других осветительных устройств салона автомобиля 10. Согласно другим вариантам осуществления, осветительные устройства 12 могут включать в себя одно или более осветительных устройств, установленных на кузове транспортного средства, например плафоны подсветки околодверного пространства и другие.
Несмотря на то, что осветительные устройства 12, показанные и описанные в настоящем описании, установлены на транспортное средство 10, следует учитывать, что они могут быть использованы и в других вариантах применения. Например, осветительные устройства 12 могут быть использованы в любом осветительном устройстве, которое может изменять цвет выходного света. Например, осветительные устройства 12 могут быть использованы в домашней обстановке в качестве ночников, индикаторов для домашних устройств и т.д. Дополнительно осветительные устройства могут быть использованы как индикаторы для мобильных устройств, сигнальные лампы для уличных фонарей и т.д.
Следует учитывать, что одно или более осветительных устройств 12 может быть выполнено с возможностью излучения света нескольких цветов таким образом, чтобы пользователь или приложение, например программа, могли изменять цвет выходного света с одного на другой для изменения окружающей обстановки как внутри салона автомобиля 10, так и снаружи. Управление одним или более осветительными устройствами 12 может быть осуществлено с помощью одного или более пользовательских входных интерфейсов 14. Пользовательские входные интерфейсы 14 могут включать в себя один или более ручных переключателей, таких как рычажные переключатели, емкостные переключатели и другие известные переключатели для включения и выключения освещения, а также для изменения цвета подсветки. Согласно другим вариантам осуществления изобретения пользовательский входной интерфейс 14 может включать в себя возможности ввода информации через сенсорный экран, доступный на таких электронных устройствах, как навигационный дисплей или смартфон. Также следует учесть, что цвет выходного света осветительных устройств 12 может быть изменен в зависимости от приложений, управление которыми может быть реализовано на программном уровне, т.е. независимо от ручного управления пользователем.
В показанном варианте осуществления изобретения на транспортное средство 10 установлено несколько осветительных устройств, каждым из которых управляют для обеспечения плавного и эстетически приятного цветового перехода между разными цветами света при изменении цвета выходного света. Каждое из осветительных устройств 12 транспортного средства может включать в себя один или более светоизлучающих диодов (LED), обычно установленных в единой светодиодной сборке в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Согласно одному варианту осуществления изобретения светодиодная сборка может содержать три цветных светодиода, а именно красный, зеленый и синий диоды, которые могут генерировать красный, зеленый и синий цвета соответственно, и также может смешивать цвета для генерирования других цветов выходного света. Например, смешав красный, зеленый и синий цвета примерно в одинаковой пропорции, можно получить белый цвет, который может служить в качестве переходного цвета. Различные цветовые гаммы могут быть получены путем выбора различных комбинаций цветов с различными интенсивностями цвета. Следует учитывать, что для получения различных цветов выходного света могут быть использованы и другие источники света.
1
N
1
N
1
N
1
N
На Фиг.2 показано несколько осветительных устройств 12, каждое из которых содержит один или более источников 20 света LED-LED. В данном варианте осуществления изобретения источники света LED-LED представляют собой отдельные светодиодные сборки, выполненные с возможностью генерации света нескольких различных цветов. Как показано на Фиг.2, управление каждым источником 20 света осуществляют контроллером, показанным в виде специализированной интегральной микросхемы (ASIC) 22. Несколько микросхем ASIC 22 (ASIC- ASIC) предназначены для управления цветом выходного света, который генерируют источники света LED-LED соответственно. Каждая микросхема ASIC 22 представляет собой контроллер, состоящий из схемы управления, которая позволяет управлять цветом выходного света, генерируемого одним или более источниками света. Благодаря контроллеру один или более источников 20 света генерируют переходный свет промежуточного цвета в течение короткого промежутка времени при переходе между светом разного цвета. Это может происходить в ответ на управляющие сигналы пользовательского входного интерфейса, передаваемые соответствующей микросхеме 22 управления. Несмотря на то, что в настоящем документе описаны контроллеры ASIC 22, следует учитывать, что для управления цветом выходного света одного или более источников 20 света могут быть использованы другие схемы управления, например, один или более микропроцессоров.
На Фиг.3 показано управление цветом выходного света одним или более источниками 20 света в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. В данном варианте осуществления изобретения контроллер управляет одним или более источниками 20 света для генерации первого цвета (цвет 1) с амплитудой 30 выходных световых колебаний в ответ на сигнал управления. Когда требуется изменить цвет 1 на цвет 2, контроллер посылает сигнал управления на один или более источников 20 света для генерации переходного света промежуточного цвета (цвет 3) на короткий период времени после выключения цвета 1 и до включения желаемого цвета 2. Как показано, цвет 1 деактивируется в момент времени Т1 и выключается на отрезке, показанном снижением уровня выходного светового сигнала 32 в течение промежутка времени между Т1 и Т3. В момент времени Т3 контроллер генерирует сигнал управления для генерации света промежуточного третьего цвета (цвет 3), который может представлять собой заранее установленный белый свет, который генерируется, как показано выходным световым сигналом 34, в период между временем Т3 и Т4. Промежуточный белый свет создается лишь на короткий промежуток времени, например менее пяти секунд, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, предпочтительно на короткий промежуток времени менее двух секунд. В одном варианте осуществления изобретения промежуточный белый свет активируется на короткий промежуток времени, составляющий от 20 до 500 миллисекунд, а затем выключается в момент времени Т4. В момент времени Т4 включается свет второго цвета (цвет 2), выходной световой сигнал набирает мощность (линия 36) и начинает работать на полную мощность (линия 38) в момент времени Т2 в соответствии с сигналами управления. Промежуточный белый свет (цвет 3) помогает полностью устранить или скрыть смешение света разных цветов, которое происходит при переходе от цвета 1 к цвету 2, а также избежать генерации иных нежелательных возможных получаемых цветов.
Следует учесть, что управление одним или более источниками 20 света для включения (активации) и выключения (деактивации) может быть осуществлено с помощью управления напряжением или током источников света. Также следует дополнительно учесть, что амплитудой источников 20 света можно управлять при помощи широтно-импульсной модуляции или управления током. Свет промежуточного цвета активируется после деактивации первого цвета в течение промежутка времени от 10 до 500 миллисекунд, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Дополнительно свет промежуточного цвета выключается (деактивируется), а свет третьего цвета активируется в течение промежутка времени от 10 до 500 миллисекунд после выключения света промежуточного цвета в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения.
На Фиг.4 показан эффективный переход к свету промежуточного цвета между сменой цветов света. Как показано на Фиг.4, в отсутствие света промежуточного цвета переход происходит непосредственно от цвета 1 (С1) к цвету 2 (С2), который пройдет через область 40 смешанного цвета согласно цветовому графику. Например, при переходе от красного цвета к синему цвету произойдет смешение видимых цветов, т.е. в данном примере в области 40 появится фиолетовый цвет. Путем намеренного генерирования света заранее заданного промежуточного цвета 3 (С3) можно избежать генерирования нежелательного смешанного цвета в области 40 таким образом, что происходит плавный цветовой переход от света первого цвета С1 к свету второго цвета С2. В одном из вариантов осуществления изобретения заранее заданным промежуточным цветом является белый. Однако следует учесть, что согласно другим вариантам осуществления изобретения заранее заданные цвета могут быть использованы в качестве промежуточных.
На Фиг.5 показан цветовой переход света от света цвета 1 к свету цвета 2 при помощи импульсного промежуточного света в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения. В этом варианте осуществления изобретения переход от света цвета 1 к свету цвета 2 осуществляется благодаря переходу через промежуточный импульсно-модулированный свет 52 белого цвета. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения в период времени менее пяти секунд могут быть сгенерированы 5 импульсов, хотя более предпочтительным является время менее двух секунд, а в предпочтительном варианте осуществления время составляет от 20 до 1500 миллисекунд. Таким образом, излучение импульсов света 51 промежуточного цвета включается и выключается несколько раз для обеспечения промежуточного цвета таким образом, чтобы избежать или существенно ограничить нежелательное смешение цветов 1 и 2, обеспечивая тем самым плавный цветовой переход. Свет 52 промежуточного цвета может излучаться импульсами с частотой в диапазоне 0,2-5000 Гц, согласно одному варианту осуществления изобретения. Каждый импульс промежуточного света может иметь ширину импульса W около 20 миллисекунд; временные периоды S между импульсами могут составлять около 20 миллисекунд в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Импульсы света промежуточного цвета могут находиться в диапазоне от 5 микросекунд до 1 секунды.
На Фиг.6 показан способ 60 управления осветительным устройством транспортного средства для плавного перехода между цветами выходного света в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Способ 60 начинается на этапе 62 и переходит на этап 64 принятия решения для определения, был ли получен запрос включения света. Если запрос включения света не был получен, то способ 60 переходит обратно на начальный этап 62. Если запрос включения света получен, то способ 60 переходит на этап 66 для активации осветительного устройства и для включения света первого выбранного цвета. Способ 60 затем ожидает запроса изменения цвета света на этапе 68 принятия решения и, если такого запроса нет, возвращается в начало. Если запрос изменения цвета был получен, то способ 60 переходит на этап 70 для выключения света первого цвета, а после этого генерирует свет промежуточного цвета на этапе 72. Свет промежуточного цвета включают только на короткий промежуток времени менее, чем 2 секунды, и выключают на этапе 74. После активации и деактивации света промежуточного цвета способ 60 переходит на этап 76 для генерации запрошенного второго цвета до окончания способа на этапе 78. Соответственно, генерация заранее заданного промежуточного третьего цвета маскирует нежелательное смешение цветов, которое может произойти при переходе от света одного цвета к свету другого цвета.
Таким образом, осветительное устройство 12 транспортного средства и способ 60 перехода между выходным светом разного цвета обеспечивают плавный переход между разными цветами выходного света так, что нежелательное смешение цветов не происходит или замаскировано. Также при смене цветов генерируется стандартный переходный цвет для обеспечения желаемого освещения окружающей обстановки. Следует учитывать, что конкретные осветительные устройства и способы, показанные на прилагаемых чертежах и описанные в описании, являются лишь примерными вариантами осуществления настоящего изобретения, определенного в формуле изобретения. Таким образом, конкретные габаритные размеры и прочие технические характеристики, связанные с вариантами осуществления, которые раскрыты в настоящем описании, не следует считать ограничивающими, если в формуле изобретения не указано иного.
Предполагается, что в конструкцию вышеописанного изобретения можно вносить изменения без нарушения принципа работы и что варианты осуществления охватываются формулой изобретения, если из их формулировки не следует обратного.