СИСТЕМА ОСВЕЩЕНИЯ ЗАДНЕЙ ЧАСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE REAR LIGHTING SYSTEM

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
Эта заявка является частичным продолжением заявки на выдачу патента США № № 14/086,442, поданной 21 ноября 2013 г. и озаглавленной “VEHICLE LIGHTING SYSTEM WITH PHOTOLUMINESCENT STRUCTURE”, все содержимое которой настоящим включено в материалы настоящей заявки путем ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится в общем к системам освещения транспортного средства и более конкретно к системам освещения транспортного средства, в которых применяются одна или более фотолюминесцентных структур.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Подсветка, возникающая при использовании фотолюминесцентных структур, обеспечивает уникальное и привлекательное зрительное впечатление. Поэтому желательна реализация таких структур в автомобильных транспортных средствах для различных применений в освещении.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения предложена система освещения задней части транспортного средства. Система включает в себя заднее ветровое стекло и множество фотолюминесцентных структур, каждая из которых расположена в местоположении на заднем ветровом стекле и выполнена с возможностью люминесценции в ответ на возбуждение светом. Каждый из множества источников света выполнен с возможностью подачи света на уникально связанную фотолюминесцентную структуру и приведения в действие на основании положения рычага сигнала поворота.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложена система освещения задней части транспортного средства. Система включает в себя заднее ветровое стекло и множество фотолюминесцентных структур, каждая из которых расположена в местоположении на заднем ветровом стекле и выполнена с возможностью люминесценции в ответ на возбуждение светом. Каждый из множества источников света выполнен с возможностью подачи света на уникально связанную фотолюминесцентную структуру и приведения в действие вместе с сигналом поворота.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложена система освещения задней части транспортного средства, и она включает в себя заднее ветровое стекло и множество фотолюминесцентных структур, каждая из которых расположена в местоположении на заднем ветровом стекле и выполнена с возможностью люминесценции в ответ на возбуждение светом. Каждый из множества источников света выполнен с возможностью подачи света на уникально связанную фотолюминесцентную структуру и приведения в действие вместе с одним из сигнала левого поворота и сигнала правого поворота.
Эти и другие аспекты, задачи и признаки настоящего изобретения будут поняты и оценены специалистами в данной области техники при изучении нижеследующего описания изобретения, формулы изобретения и прилагаемых чертежей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На чертежах:
фиг. 1A иллюстрирует фотолюминесцентную структуру, соединенную с подложкой, согласно одному варианту осуществления изобретения;
фиг. 1B иллюстрирует фотолюминесцентную структуру, соединенную с подложкой, согласно еще одному варианту осуществления изобретения;
фиг. 1C иллюстрирует фотолюминесцентную структуру, соединенную с подложкой, согласно еще одному варианту осуществления изобретения;
фиг. 2 иллюстрирует систему освещения задней части транспортного средства согласно одному варианту осуществления изобретения;
фиг. 3 – вид сверху в плане системы освещения транспортного средства, показанной на фиг. 2;
фиг. 4-6 иллюстрируют схему люминесценции для указания левого поворота; и
фиг. 7-9 иллюстрируют схему люминесценции для указания аварийного сигнала.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с требованиями подробные варианты осуществления настоящего изобретения раскрыты в материалах настоящей заявки. Однако следует понимать, что раскрытые варианты осуществления изобретения являются лишь примерами изобретения, которые могут быть реализованы в различных и альтернативных формах. Чертежи не обязательно относятся к подробной конструкции, и некоторые схематичные элементы могут быть преувеличены или преуменьшены, чтобы показать общее представление функциональности. Поэтому конкретные подробности конструкции и функций, раскрытые в материалах настоящей заявки, не должны интерпретироваться как ограничивающие, а лишь как представляющие основу для информирования специалиста в данной области техники о различных применениях настоящего изобретения.
Используемый в материалах настоящей заявки термин «и/или», когда он используется в перечне из двух или более элементов, означает, что любой один из перечисленных элементов может применяться сам по себе, или может применяться любая комбинация из двух или боле перечисленных элементов. Например, если состав описан как содержащий компоненты A, B и/или C, состав 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.
Нижеследующее раскрытие описывает систему освещения задней части транспортного средства, в которой предпочтительно применяются одна или более фотолюминесцентных структур, выполненных с возможностью преобразования света, принятого от связанного источника света, и переизлучения света с другой длиной волны.
Со ссылкой на фиг. 1A-1C показаны различные примерные варианты осуществления фотолюминесцентной структуры 10, каждый из которых способен соединяться с подложкой 12, которая может соответствовать приспособлению транспортного средства или связанному с транспортным средством элементу оборудования. На фиг. 1A фотолюминесцентная структура 10 показана в общем как представленная в виде покрытия (например, пленки), которое может быть нанесено на поверхность подложки 12. На фиг. 1B фотолюминесцентная структура 10 показана в общем в виде дискретной частицы, способной к объединению с подложкой 12. На фиг. 1C фотолюминесцентная структура 10 показана в общем в виде множества дискретных частиц, которые могут быть включены в несущую среду 14 (например, пленку), которая затем может быть нанесена (как показано) или объединена с подложкой 12.
На самом базовом уровне определенная фотолюминесцентная структура 10 включает в себя слой 16 преобразования энергии, который может включать в себя один или более подслоев, которые для примера показаны посредством прерывистых линий на фиг. 1A и 1B. Каждый подслой слоя 16 преобразования энергии может включать в себя один или более фотолюминесцентных материалов, имеющих элементы преобразования энергии с фотолюминесцентными или флуоресцентными свойствами. Каждый фотолюминесцентный материал может становиться возбужденным при приеме света определенной длины волны, тем самым заставляя свет подвергаться процессу преобразования. По принципу преобразования с понижением частоты введенный свет преобразуется в свет большей длины волны, который выводится из фотолюминесцентной структуры 10. Наоборот, по принципу преобразования с повышением частоты, введенный свет преобразуется в свет меньшей длины волны, который выводится из фотолюминесцентной структуры 10. Когда многочисленные различные длины волн света выводятся из фотолюминесцентной структуры 10 одновременно, длины волн света могут смешиваться друг с другом и представляться в виде многоцветного света.
В некоторых вариантах осуществления изобретения свет, который был подвергнут преобразованию с понижением частоты или преобразованию с повышением частоты, может использоваться для возбуждения другого фотолюминесцентного материала(ов), находящегося в слое 16 преобразования энергии. Процесс использования преобразованного света, выведенного из одного фотолюминесцентного материала, для возбуждения другого, и так далее, в общем известен как энергетический каскад и может служить в качестве альтернативы для достижения различных цветовых представлений. Что касается того или другого принципа преобразования, разность длины волны между возбуждающим светом и преобразованным светом, известна как стоксов сдвиг и служит в качестве основного приводящего в действие механизма для процесса преобразования энергии, соответствующего изменению длины волны света. В различных реализациях, описанных в материалах настоящей заявки, каждая из фотолюминесцентных структур может действовать по тому или иному принципу преобразования.
Слой 16 преобразования энергии может быть изготовлен посредством рассеивания фотолюминесцентного материала в полимерной матрице для формирования однородной смеси используя различные способы. Такие способы могут включать в себя изготовление слоя 16 преобразования энергии из состава в жидкой среде носителя и нанесение покрытия слоя 16 преобразования энергии на требуемую подложку. Слой 16 преобразования энергии может наноситься на подложку путем окрашивания, трафаретной печати, напыления, щелевого покрытия, покрытия методом погружения, прокатки валиком и планочным покрытием. В качестве альтернативы, слой 16 преобразования энергии может быть приготовлен посредством способов, которые не используют жидкую среду носителя. Например, слой 16 преобразования энергии может быть воспроизведен посредством рассеивания фотолюминесцентного материала в растворе в твердом состоянии (однородной смеси в сухом состоянии), который может быть заключен в полимерной матрице, которая может быть сформирована выдавливанием, литьем под давлением, прессованием в формах, штранг-прессованием, высокотемпературной формовкой и т. д. Слой 16 преобразования энергии затем может быть встроен в подложку с использованием любых способов, известных специалисту в данной области техники. Когда слой 16 преобразования энергии включает в себя подслои, каждый подслой может последовательно наноситься покрытием для формирования слоя 16 преобразования энергии. В качестве альтернативы, подслои могут быть приготовлены отдельно, а позже наслоены или подвержены тиснению друг с другом для формирования слоя 16 преобразования энергии. В качестве альтернативы, кроме того, слой 16 преобразования энергии может быть сформирован совместным выдавливанием подслоев.
Возвращаясь к фиг. 1A и 1B, фотолюминесцентная структура 10 при необходимости может включать в себя по меньшей мере один стабилизирующий слой 18 для защиты фотолюминесцентного материала, содержащегося в слое 16 преобразования энергии, от фотолитической и термической деградации. Стабилизирующий слой 18 может быть выполнен в виде слоя, оптически соединенного и приклеенного к слою 16 преобразования энергии. В качестве альтернативы, стабилизирующий слой 18 может быть объединен со слоем 16 преобразования энергии. Фотолюминесцентная структура 10 также при необходимости может включать в себя защитный слой 20, оптически соединенный и склеенный со стабилизирующим слоем 18 или другим слоем (например, слоем 16 преобразования при отсутствии стабилизирующего слоя 18), чтобы защищать фотолюминесцентную структуру 10 от физического и химического повреждения, вызванного воздействием факторов окружающей среды. Стабилизирующий слой 18 стабильности и/или защитный слой 20 могут быть объединены со слоем 16 преобразования энергии за счет последовательного нанесения покрытия или печати каждого слоя, последовательного наслоения или тиснения, или любого другого пригодного средства.
Дополнительная информация в отношении строения фотолюминесцентных структур раскрыта в патенте США № 8,232,533 Kingsley и др., озаглавленном “PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARY EMISSION”, с датой подачи 31 июля 2012 г., все содержимое которого включено в материалы настоящей заявки путем ссылки. Для дополнительной информации в отношении изготовления и использования фотолюминесцентных материалов для достижения различных световых излучений, можно обратиться к патенту США № 8,207,511 Bortz и др., озаглавленному “PHOTOLUMINESCENT FIBERS, COMPOSITIONS AND FABRICS MADE THEREFROM”, с датой подачи 26 июня 2012 г.; патенту США № 8,247,761 Agrawal и др., озаглавленному “PHOTOLUMINESCENT MARKINGS WITH FUNCTIONAL OVERLAYERS”, с датой подачи 21 августа 2012 г.; патенту США № 8,519,359 B2 Kingsley и др., озаглавленному “PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARY EMISSION”, с датой подачи 27 августа 2013 г.; патенту США № 8,664,624 B2 Kingsley и др., озаглавленному “ILLUMINATION DELIVERY SYSTEM FOR GENERATING SUSTAINED SECONDARY EMISSION”, с датой подачи 4 марта 2014 г.; публикации заявки на патент США № 2012/0183677 Agrawal и др., озаглавленной “PHOTOLUMINESCENT COMPOSITIONS, METHODS OF MANUFACTURE AND NOVEL USES”, с датой подачи 19 июля 2012 г.; публикации заявки на патент США № 2014/0065442 A1 Kingsley и др., озаглавленной “PHOTOLUMINESCENT OBJECTS”, с датой подачи 6 марта 2014 г.; и публикации заявки на патент США под № 2014/0103258 A1 Agrawal и др., озаглавленной “CHROMIC LUMINESCENT COMPOSITIONS AND TEXTILES”, с датой подачи 17 апреля 2014 г., все из которых включены в материалы настоящей заявки путем ссылки в полном объеме.
Со ссылкой на фиг. 2 показана система 22 освещения задней части транспортного средства согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Система 22 включает в себя заднее ветровое стекло 24 транспортного средства 26 и множество фотолюминесцентных структур, показанных в виде фотолюминесцентных структур 28a-f, каждая из которых расположена в местоположении 30a-f на заднем ветровом стекле и выполнена с возможностью люминесценции в ответ на возбуждение светом. Фотолюминесцентные структуры 28a-f могут быть расположены на верхней части 32 заднего ветрового стекла 24 и в общем не видимы, когда они находятся в невозбужденном состоянии. Согласно проиллюстрированному в данном случае варианту осуществления изобретения, фотолюминесцентные структуры 28a-c выполнены с возможностью указания левого поворота, а фотолюминесцентные структуры 28d-f выполнены с возможностью указания правого поворота. Например, каждая из фотолюминесцентных структур 28a-cможет быть выполнена в виде горизонтально ориентированных стрелок, следующих одна за другой и указывающих в направлении левой стороны транспортного средства 26, если смотреть со стороны задней части транспортного средства26. Напротив, фотолюминесцентные структуры 28d-f могут быть выполнены в виде горизонтально ориентированных стрелок, следующих одна за другой и указывающих в направлении правой стороны транспортного средства 26.
Со ссылкой на фиг. 3, каждая фотолюминесцентная структура 28a-f может быть нанесена или иным образом размещена на части 34 заднего ветрового стекла 24, обращенной внутрь транспортного средства 26. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения фотолюминесцентные структуры 28a-f могут быть нанесены на слой 36 блокировки света, покрывающий часть 34 заднего ветрового стекла 24. Слой 36 блокировки света может быть реализован в виде пленки, выполненной с возможностью поглощения ультрафиолетового (УФ) излучения, тем самым предотвращая возбуждение фотолюминесцентных структур 28a-f солнечным светом. В альтернативных вариантах осуществления изобретения слой 36 блокировки света может быть выполнен с возможностью поглощения света иных длин(ы) волн.
По-прежнему со ссылкой на фиг. 3, каждый из множества источников света, показанных в виде источников 38a-f света, выполнен с возможностью подачи света на уникально связанную фотолюминесцентную структуру 28a-f. Например, источник 38a света функционирует в качестве источника возбуждения для фотолюминесцентной структуры 28a, источник 38b света функционирует в качестве источника возбуждения для фотолюминесцентной структуры 28b, источник 38c света функционирует в качестве источника возбуждения для фотолюминесцентной структуры 28c и так далее.
По-прежнему со ссылкой на фиг. 3, каждый из множества источников света, показанных в виде источников 38a-f света, выполнен с возможностью подачи света на уникально связанную фотолюминесцентную структуру 28a-f. Например, источник 38a света функционирует в качестве источника возбуждения для фотолюминесцентной структуры 28a, источник 38b света функционирует в качестве источника возбуждения для фотолюминесцентной структуры 28b, источник 38c света функционирует в качестве источника возбуждения для фотолюминесцентной структуры 28c и так далее.
Источники 38a-f света могут быть соединены с обивкой 40 потолка транспортного средства 26 и по выбору управляться контроллером 42, таким как модуль управления кузовом транспортного средства. Как показано, контроллер 42 также обменивается информацией и/или управляет другим оборудованием транспортного средства, в том числе, но не в качестве ограничения, передними фонарями 44a, 44b, фонарями 46a, 46b боковых зеркал заднего вида, задними фонарями 48a, 48b, устройством сигнализации поворота (например, рычагом 50 сигнала поворота) и переключателем 52 аварийной сигнализации.
При работе передние фонари 44a, 44b, фонари 46a, 46b боковых зеркал заднего вида, задние фонари 48a, 48b и источники 38a-f света приводятся в действие на основании положения рычага 50 сигнала поворота. Например, когда рычаг 50 сигнала поворота перемещается в положение левого поворота, контроллер 42 может формировать сигнал левого поворота, побуждающий передний фонарь 44a, фонарь 46a бокового зеркала заднего вида и задний фонарь 48a мигать в унисон, тем самым указывая на левый поворот транспортного средства. Кроме того, источники 38a-c света могут приводиться в действие вместе с сигналом левого поворота. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, источники 38a-c света приводятся в действие, чтобы подавать свет на связанные фотолюминесцентные структуры 28a-c, таким образом, чтобы фотолюминесцентные структуры 28a-c периодически люминесцировали. Например, источники 38a-c света могут приводиться в действие одновременно, чтобы периодически испускать свет в направлении связанных фотолюминесцентных структур 28a-c таким образом, чтобы фотолюминесцентные структуры 28a-c люминесцировали в такой же схеме мигания, как и передние фонари 44a, фонари 46a боковых зеркал заднего вида и задние фонари 48a.
В качестве альтернативы, каждый источник 38a-c света может приводиться в действие с разными временными интервалами таким образом, чтобы связанные фотолюминесцентные структуры 28a-c люминесцировали периодически и в определенной последовательности. Например, когда рычаг 50 сигнала поворота перемещен в положение левого поворота, источник 38c света может приводиться в действие только чтобы вызывать люминесценцию фотолюминесцентной структуры 28c в течение приблизительной продолжительности первого мигания заднего фонаря 48a (фиг. 4). После этого источник 38b света может приводиться в действие только чтобы вызывать люминесценцию фотолюминесцентной структуры 28b в течение приблизительной продолжительности второго мигания заднего фонаря 48a (фиг. 5). В заключение, источник 38a света может приводиться в действие только чтобы вызывать люминесценцию фотолюминесцентной структуры 28a в течение приблизительной продолжительности третьего мигания заднего фонаря 48a (фиг. 6). Вышеупомянутая схема люминесценции может повторяться, до тех пор, пока рычаг 50 сигнала поворота остается в положении левого поворота, тем самым производя впечатление у наблюдателя вне транспортного средства 26, что стрелки снова и снова перемещаются вбок поперек транспортного средства 26.
Когда рычаг 50 сигнала поворота перемещается в положение правого поворота, контроллер 42 может формировать сигнал правого поворота, побуждающий передний фонарь 44b, фонарь 46b бокового зеркала заднего вида и задний фонарь 48b мигать в унисон, тем самым указывая на правый поворот транспортного средства. Источники 38d-f света также могут приводиться в действие вместе с сигналом правого поворота и могут эксплуатироваться любым из способов, описанных выше в отношении приведения в действие источников 38a-c света.
Согласно одному из вариантов осуществления изобретения, контроллер 42 также может формировать аварийный сигнал, когда переключатель 52 аварийной сигнализации переключен во включенное положение. В таком случае аварийный сигнал может побуждать передние фонари 44a, 44b, фонари 46a, 46b боковых зеркал заднего вида и задние фонари 48a, 48b мигать в унисон. Кроме того, источники 38a-f света могут приводиться в действие в различных сочетаниях, чтобы вызывать люминесценцию связанных фотолюминесцентных структур 28a-f в схеме мигания, аналогичной передним фонарям 44a, 44b, фонарям 46a, 46b боковых зеркал заднего вида и задним фонарям 48a, 48b. Например, источники 38a-f света могут приводиться в действие таким образом, чтобы связанные фотолюминесцентные структуры 28a-f люминесцировали сообща или в определенной последовательности, как описано выше. В одном из вариантов осуществления изобретения источники 38c и 38d света могут приводиться в действие вместе, что вызывает люминесценцию фотолюминесцентных структур 28c и 28d в течение приблизительной продолжительности первого мигания задних фонарей 48a и 48b (фиг. 7). После этого источники 38b и 38e света могут приводиться в действие вместе, чтобы вызывать люминесценцию фотолюминесцентных структур 28b и 28e в течение приблизительной продолжительности второго мигания задних фонарей 48a и 48b (фиг. 8). В заключение, источники 38a и 38f света могут приводиться в действие вместе, чтобы вызывать люминесценцию фотолюминесцентных структур 28a и 28f в течение приблизительной продолжительности третьего мигания задних фонарей 48a и 48b (фиг. 9). Эта вышеупомянутая схема люминесценции может повторяться до тех пор, пока переключатель 52 аварийной сигнализации переключен во включенное положение. Несмотря на то, что это не показано, дополнительно предполагается, что источники 38a-f света могут приводиться в действие в любой комбинации вместе с сигналом тормоза или другим сигналом состояния транспортного средства.
Со ссылкой на варианты осуществления изобретения, описанные выше, каждый из источников 38a-f света может быть выполнен с возможностью испускания света, имеющего длину волны приблизительно 450-495 нанометров (например, синего света), и могут быть реализованы в виде светоизлучающих диодов (СИД). В альтернативных вариантах осуществления изобретения источники 38a-f света могут быть выполнены с возможностью испускания света иной длины волны, такого как ультрафиолетовый свет или фиолетовый свет. В ответ, фотолюминесцентные структуры 28a-f могут быть выполнены с возможностью преобразования с понижением частоты света, принятого из связанных источников 38a-f света, в свет, имеющий длину волны в видимом спектре (~ 390-700 нанометров по длине волны). Согласно одному варианту осуществления изобретения, каждая фотолюминесцентная структура 28a-f выполнена с возможностью преобразования синего света в красный свет, имеющий длину волны приблизительно 620-750 нанометров, или другой видимый свет.
Соответственно, система освещения задней части транспортного средства была предпочтительно описана в материалах настоящей заявки. Система извлекает выгоду из одной или более фотолюминесцентных структур, выполненных с возможностью люминесценции для обеспечения индикации состояния транспортного средства.
В целях описания и определения настоящих идей, следует отметить, что термины «по существу» и «приблизительно» используются в материалах настоящей заявки для представления присущей степени неопределенности, которая может быть приписана любому количественному сравнению, значению, измерению или другому представлению. Термины «по существу» и «приблизительно» также используются в материалах настоящей заявки для представления степени, в которой количественное представление может отклоняться от установленного опорного значения, не приводя к изменению основной функции рассматриваемого объекта изобретения.
Следует понимать, что в вышеупомянутой конструкции могут быть выполнены изменения и модификации, не выходящие за рамки концепций настоящего изобретения, и кроме того, следует понимать, что такие концепции подразумеваются охваченными нижеследующей формулой изобретения, если эта формула изобретения явным образом не указывает на иное своей формулировкой.