ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, СОДЕРЖАЩАЯ КОВЕР С ЗАДНЕЙ ПОДСВЕТКОЙ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ ОСВЕЩЕНИЯ КОВРА
LIGHTING SYSTEM COMPRISING CARPET WITH BACK LIGHT TO ENSURE DYNAMIC EFFECT OF CARPET LIGHTING

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к осветительной системе, включающей в себя ковровый элемент. Кроме того, изобретение относится к способу обеспечения световых эффектов или предоставления информации с использованием подобной осветительной системы, а также к осветительной системе специального назначения.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Освещение на или в полах известно в данной области техники. Например, в документе ЕР 0323682 описано устройство для направления жильцов здания вдоль пути прохода внутри здания и которое содержит модульные ковровые плитки, которые скомпонованы для покрытия пола сооружения, при этом некоторые из плиток представляют собой сигнальные устройства, имеющие светопропускающий корпус из отформованного пластика, расположенный в отверстии в них, и имеющие светоизлучающие диоды, расположенные в корпусе. На светоизлучающие диоды подается питание посредством электрического кабеля и тем самым светоизлучающие диоды обеспечивают визуально различаемый путь на полу.
В документе US2007/0037462 описаны способ изготовления холста из распределенных оптических волокон, содержащего функциональные оптические волокна, холст из функциональных оптических волокон, изготовленный таким образом, и композиционные материалы, в которые включен холст из оптических волокон.
В документе US 4794373 описано устройство для визуального направления пользователей строения по пути прохода вдоль пола внутри строения. Данное устройство содержит ковер, покрывающий пол, и осветительную полосу, расположенную под ковром. Осветительная полоса содержит удлиненную ленту с группой разнесенных в боковом направлении электрических проводников, заключенных в ленту из листового материала и простирающихся в продольном направлении ленты из листового материала. Ряд светопропускающих пластиковых корпусов соединен с лентой из пластикового листового материала и расположен в продольном направлении вдоль общей наружной поверхности ленты из пластикового листового материала. Светоизлучающие средства расположены в каждом из корпусов и электрически соединены с заданными электрическими проводами из группы электрических проводов, заделанных в ленту из листового материала. Ковровое покрытие имеет отверстия, проходящие сквозь него, которые расположены последовательно в соответствии с рядом светопропускающих корпусов на осветительной полосе.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Желательно создать ковровое покрытие с осветительной функцией, в котором источники света, обеспечивающие функцию освещения, невидимы для пользователя. Кроме того, желательно создать посредством света от источников света динамические эффекты освещения, такие как цветовые эффекты, или изменяющуюся информацию. Кроме того, желательно создать (персональные) навигационные системы внутри зданий. Кроме того, желательно разработать альтернативную осветительную систему, содержащую ковер с задней подсветкой. С учетом одного или более из данных желаний в соответствии с изобретением предложена осветительная система, включающая в себя светопропускающий ковровый элемент (такой как ковер, ковровая плитка или множество ковровых плиток) и систему задней подсветки, которая скрыта под светопропускающим ковровым элементом. Таким образом, динамические эффекты могут создаваться без отрицательного влияния на эстетические характеристики пола. Кроме того, в определенном варианте осуществления изобретения предложено использовать «систему указателей», которая производит впечатление перемещения вместе с пользователем. Пользователь или кто-либо еще может включить систему указателей для включения следующей системы указателей. Подобная система указателей может быть основана на осветительной системе, предложенной в данном описании.
Следовательно, аспектом изобретения является обеспечение альтернативной осветительной системы, содержащей ковровый элемент, такой как ковровая плитка или множество ковровых плиток, или ковер, или систему задней подсветки, расположенную за ковровым элементом.
В соответствии с первым аспектом изобретения разработана осветительная система, включающая в себя ковровую структуру и управляющий элемент, при этом ковровая структура содержит систему задней подсветки коврового элемента, содержащую элемент задней подсветки ковра и имеющее переднюю поверхность элемента освещения и заднюю поверхность, при этом передняя поверхность элемента освещения содержит источник света, скомпонованный с возможностью генерации света, и при этом система задней подсветки ковра содержит множество упомянутых источников света, и светопропускающий ковровый элемент, содержащий переднюю поверхность коврового элемента и заднюю сторону коврового элемента, при этом светопропускающий ковровый элемент выбран из группы, состоящей из ковра и ковровой плитки, при этом передняя поверхность элемента задней подсветки ковра и задняя сторона коврового элемента светопропускающего коврового элемента расположены рядом друг с другом, и при этом светопропускающий ковровый элемент скомпонован с возможностью пропускания, по меньшей мере, части света, проходящей в направлении от задней стороны коврового элемента к передней поверхности коврового элемента, и при этом управляющий элемент сконфигурирован для приема одного или более входных сигналов и сконфигурирован для генерирования, в ответ на один или более входных сигналов, одного или более выходных сигналов для управления светом, создаваемым источниками света. Подобная осветительная система может выполнять все виды функций, см. также ниже.
Следовательно, в одном варианте осуществления система задней подсветки ковра может быть использована в качестве устройства отображения, которое может быть скомпоновано с возможностью генерирования света, проходящего через ковровый элемент, так, чтобы предоставить информацию человеку, использующему ковровый элемент.
Подобная осветительная система предпочтительно может быть использована в качестве одного или более объектов, выбранных из группы, состоящей из персонифицированной предусмотренной внутри здания навигационной системы, коврового элемента для встреч, коврового элемента для демонстрации освещенных следов ног, коврового элемента, реагирующего на звук, коврового элемента для демонстрации присутствия человека или предмета на данном ковровом элементе, коврового элемента для обнаружения прохода в магазине розничной торговли, коврового элемента для нахождения мест сидения, коврового элемента для рекламы, коврового элемента для движущейся очереди, коврового элемента для игр, коврового элемента для указания аварийного выхода, коврового элемента для взвешивания и коврового элемента, предотвращающего спотыкание. Следовательно, несмотря на то, что пользователь коврового элемента, такой как человек, идущий по ковровому элементу или стоящий на ковровом элементе, может не видеть источников света (и всей системы задней подсветки), что особенно желательно с точки зрения эстетических аспектов, ковровый элемент, тем не менее, сможет обеспечить наличие освещения над ковром, при этом указанное освещение может быть использовано для предоставления информации, например, данному пользователю.
Управляющий элемент может быть скомпонован с возможностью управления, в ответ на выходной сигнал, одним или более объектами, выбранными из группы, состоящей из источника света, множества источников света (также см. ниже), аудиооборудования, видеооборудования, регулятора температуры, автоматической системы кондиционирования воздуха, элемента тревожной сигнализации, автоматической электрической двери и т.д., но в особенности, по меньшей мере, одним или более источниками света, даже более предпочтительно, одним или более источниками света в системе за задней подсветкой ковра. Управляющий элемент в подобных вариантах осуществления, но также и в других вариантах осуществления, описанных в данном описании, может представлять собой часть коврового элемента, но также может быть скомпонован снаружи, вне коврового элемента.
В определенном варианте осуществления осветительная система может дополнительно содержать управляемое пользователем устройство ввода, предназначенное для ввода направления для одного или более человек, и при этом управляющий элемент дополнительно скомпонован с возможностью управления, в ответ на введенное направление, светом, генерируемым источниками света, так, чтобы оно имело вид светового рисунка, указывающего на направление для одного или более человек. Например, подобная осветительная система может быть использована для направления людей друг к другу, для показа людям пути к определенному объекту (такому как изделие в магазине или справочный стол или служба информации) или к определенной части пространства (такой как номер в отеле, секция товарного склада) и т.д.
В еще одном варианте осуществления осветительная система может дополнительно содержать датчик, скомпонованный для генерирования сигнала от датчика, и при этом управляющий элемент, дополнительно скомпонованный для управления, в ответ на сигнал датчика, светом, генерированным источниками света. В определенном варианте осуществления управляющий элемент скомпонован для извлечения из сигнала датчика местоположения человека и скомпонован для управления, в зависимости от местоположения указанного человека, светом, генерируемым источниками света, так, чтобы он имел вид светового рисунка, указывающего на направление для человека, например на направление, выбранное в управляемом устройстве ввода. В особенности управляющий элемент может быть дополнительно скомпонован для извлечения из сигнала датчика направления движения человека и скомпонован для управления, в зависимости от направления движения указанного человека, светом, генерируемым источниками света. В одном варианте осуществления датчик представляет собой датчик давления. Подобный датчик давления в одном варианте осуществления может быть скомпонован для взвешивания людей и в другом варианте осуществления может быть дополнительно или в качестве альтернативного варианта скомпонован для обнаружения людей.
В одном варианте осуществления осветительная система дополнительно содержит один или более датчиков, скомпонованных для генерирования сигнала датчика, и устройство ввода пользователем, скомпонованное для генерирования сигнала устройства ввода пользователем, при этом управляющий элемент скомпонован для управления, в ответ на один или более из сигналов датчиков и сигнал устройства ввода пользователем, светом, генерируемым источниками света. Это предпочтительно может обеспечить возможность направления людей через пространство, такое как здание, подобное отелю или предприятию, или универсальному магазину.
Датчик может представлять собой датчик, скомпонованный для распознавания оптического сигнала, такого как видимый свет, но также может быть скомпонован для обнаружения других явлений, таких как давление воздуха, температура, дым, звук, присутствие человека или животного (особенно человека), вес, длина и т.д. Кроме того, датчик может быть встроен в ковровый элемент, то есть может быть скомпонован внутри коврового элемента, или может быть скомпонован за ковровым элементом и может быть встроен, например, в систему задней подсветки ковра, но также может быть расположен снаружи по отношению к ковровому элементу, например, над ковровым элементом, на стене или на потолке и т.д. Что касается оптических датчиков, то подобный датчик может быть, например, встроен в систему задней подсветки, когда ковровый элемент является светопропускающим (также см. ниже). Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления датчик скомпонован за задней стороной коврового элемента в ковровой структуре, если смотреть со стороны передней поверхности коврового элемента. В подобном варианте осуществления ковровый элемент является светопропускающим для обеспечения возможности обнаружения света датчиком. Как будет понятно для специалиста в данной области техники, может быть применено множество датчиков.
В определенном варианте осуществления датчик скомпонован для обнаружения людей и генерирования соответствующего сигнала датчика. Например, в другом варианте осуществления датчик скомпонован для обнаружения кодированного светового сигнала и генерирования соответствующего сигнала датчика. В еще одном варианте осуществления датчик скомпонован для распознавания кодированного светового сигнала и генерирования соответствующего сигнала датчика. Это может являться преимуществом, поскольку можно не просто передавать информацию источнику света, расположенному за ковром, например, в системе задней подсветки (также см. ниже). Поскольку ковер является (по меньшей мере, частично) светопропускающим, использование кодированного света становится возможным. Датчик обнаруживает сигнал и (микро)контроллер может в ответ на сигнал датчика управлять источником света, расположенным за ковром. В свою очередь, источник света, расположенный под ковром, может выдавать в ответ информационный сигнал в виде кодированного светового сигнала. Это может быть, например, использовано для наладки сети из осветительных устройств, которые расположены ниже передней поверхности коврового элемента. Следовательно, в соответствии с определенным аспектом изобретения разработана система заднего освещения, содержащая множество элементов задней подсветки, при этом каждый элемент задней подсветки содержит источник света, управляющий элемент (такой как микроконтроллер) и датчик, при этом элементы задней подсветки скомпонованы для получения световых сигналов от элемента задней подсветки и передачи световых сигналов одному или более другим элементам задней подсветки, при этом световые сигналы в одном варианте осуществления могут представлять собой кодированные световые сигналы.
В соответствии с дополнительным аспектом управляющий элемент (осветительной системы) скомпонован для извлечения из сигнала датчика местоположения человека и скомпонован для управления, в зависимости от местоположения указанного человека, светом, генерируемым источником света, так, чтобы он имел вид светового рисунка, указывающего на направление для данного человека. В еще одном дополнительном варианте осуществления управляющий элемент (осветительной системы) дополнительно скомпонован для извлечения из сигнала датчика направления движения человека и скомпонован для управления, в зависимости от направления движения указанного человека, светом, генерируемым источником света. Как упомянуто выше, направление для человека может представлять собой, например, направление, выбранное в управляемом устройстве ввода.
В соответствии с еще одним дополнительным аспектом изобретения предложены определенные применения коврового элемента и системы освещения, такие как применение для системы освещения, предотвращающей спотыкание (в которой датчик дополнительно скомпонован для обнаружения присутствия или движения человека). Кроме того, ковровый элемент в особенности в сочетании с источником света или осветительная система могут быть использованы в виде одного или более объектов, выбранных из группы, состоящей из персонифицированной предусмотренной внутри здания навигационной системы коврового элемента для встреч, коврового элемента для демонстрации освещенных следов ног, коврового элемента, реагирующего на звук, коврового элемента для демонстрации присутствия человека или предмета на данном ковровом элементе, коврового элемента для обнаружения прохода в магазине розничной торговли, коврового элемента для нахождения мест сидения, коврового элемента для рекламы, коврового элемента для движущейся очереди, коврового элемента для игр, коврового элемента для указания аварийного выхода и коврового элемента для взвешивания.
В соответствии с дополнительным аспектом изобретения также разработан способ предоставления информации человеку посредством воспроизведения светового рисунка в светопропускающем ковровом элементе посредством осветительной системы. Например, информация содержит навигационную информацию для человека. В определенном варианте осуществления осветительная система дополнительно содержит датчик, скомпонованный для генерирования сигнала датчика, человек имеет бирку/метку, которая может распознаваться датчиком, и управляющий элемент скомпонован для управления навигационной информацией в зависимости от сигнала датчика. Предоставленная информация (также) может содержать один или более из элементов, представляющих собой товарный знак, наименование компании, логотип, рекламное объявление.
Термин «оптический датчик» известен в данной области техники и относится к устройству, которое способно обнаруживать свет. В определенном варианте осуществления датчик скомпонован для обнаружения видимого света. В данном описании термин «датчик» главным образом относится к оптическим датчикам, но в определенных вариантах осуществления также может относиться к датчикам других типов. В том случае, когда датчик скомпонован для обнаружения света, термин «датчик» относится к оптическому датчику; подобный датчик скомпонован для обнаружения главным образом видимого света.
Среди прочего, изобретение основано на применении коврового элемента в сочетании со светом. Свет может проходить через, по меньшей мере, часть ковра для обеспечения освещения для пользователя на передней поверхности коврового элемента, но в альтернативном варианте или дополнительно свет над ковром также может проходить через, по меньшей мере, часть коврового элемента для обнаружения его (оптическим) датчиком (встроенным в ковровый элемент или расположенным за ковровым элементом).
Ковровый элемент может быть скомпонован для главным образом обеспечения выхода света от передней поверхности коврового элемента, в особенности из зоны за слоем главной основы, в то время как источник(и) света не виден (не видны) сквозь пучки. Следовательно, источник(и) света предпочтительно может (могут) быть не виден (не видны). Таким образом, термин «светопропускающий ковровый элемент» может не означать ковер с отверстием, через которое источник света может быть виден или через которое проходит источник света. Как упомянуто ниже, источник(и) света не будет (не будут) виден (видны) для глаза наблюдателя, смотрящего на переднюю поверхность коврового элемента, поскольку, по меньшей мере, нити и слой главной основы не позволяют этого. Следовательно, слой главной основы и пучки, а также, возможно, другие слои (в вариантах осуществления, в которых источник света расположен соответственно за подобными возможными слоями) могут быть светопропускающими для светового излучения от источника(ов) света.
В некоторых вариантах осуществления изобретения предпочтительно может быть использовано то обстоятельство, что нити, образующие пучки коврового элемента, образуют структуру, имеющую достаточно отверстий для пропускания света, даже несмотря на то, что текстильный материал кажется непрозрачным для глаз человека. По соображениям, связанным с внешним видом, пучки предпочтительно выполнены таким образом, что слой главной основы не виден, но свет может по-прежнему проходить через структуру из пучков. Размещение источника света или других компонентов (таких как датчик) системы освещения за слоем главной основы, который является проницаемым для света, приводит к тому, что свет от источника света излучается от ворсовой поверхности. В данном случае термин «слой ворсовой главной основы» относится к слою главной основы, содержащему пучки.
В одном варианте осуществления ковровый элемент может быть объединен с системой задней подсветки ковра, но в альтернативном варианте или дополнительно источники света также могут быть помещены в ковровый элемент. Комбинация коврового элемента и системы задней подсветки ковра в настоящем описании также названа «ковровой структурой».
В одном варианте осуществления изобретения предусмотрена система задней подсветки ковра, содержащая элемент задней подсветки ковра, имеющий переднюю поверхность элемента освещения и заднюю поверхность элемента, пригодная в качестве задней подсветки на задней стороне коврового элемента, имеющейся у светопропускающего коврового элемента, выбранного из группы, состоящей из светопропускающего ковра и светопропускающей ковровой плитки, при этом передняя поверхность элемента освещения содержит источник света, скомпонованный для создания светового излучения, и нескользящее покрытие. Система задней подсветки ковра предпочтительно содержит множество источников света. Система задней подсветки ковра предпочтительно может таким образом выполнять функцию предотвращения скольжения, которая в противном случае могла бы быть частично утеряна вследствие наличия системы задней подсветки.
В одном варианте осуществления задняя поверхность элемента также содержит покрытие, предотвращающее скольжение. Покрытие(я), предотвращающее(ие) скольжение, может (могут) содержать вещество для повышения клейкости. Кроме того, покрытие(я), предотвращающее(ие) скольжение, может (могут) (дополнительно) содержать ингибитор коррозии.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления разработана система задней подсветки ковра, содержащая элемент освещения ковра, имеющий переднюю поверхность элемента освещения и заднюю поверхность элемента, пригодная в качестве задней подсветки у задней стороны коврового элемента, имеющейся у светопропускающего коврового элемента, выбранного из группы, состоящей из ковра и ковровой плитки, при этом передняя поверхность элемента освещения содержит источник света, скомпонованный для генерирования света, и сопутствующие оптические устройства, при этом оптические устройства скомпонованы для размещения их для направления света в светопропускающий ковровый элемент, и при этом оптические устройства пригодны для размещения их так, чтобы они проходили в, по меньшей мере, часть светопропускающего коврового элемента. Длина траектории, по которой должен пройти свет, предпочтительно является более короткой, и, таким образом, меньше света может быть потеряно. Кроме того, оптические устройства могут способствовать удерживанию коврового элемента на своем месте. Основа коврового элемента, такая как вспомогательная основа ковра или основа плитки, имеющаяся у плитки, может иметь сравнительно низкое пропускание. За счет проникания через, по меньшей мере, часть основы данная проблема может быть, по меньшей мере, частично устранена.
В одном варианте осуществления передняя поверхность осветительного устройства имеет углубление подложки, при этом один или более из элементов, представляющих собой источник света и сопутствующие электронные устройства, могут быть размещены в углублении подложки. В определенном варианте осуществления система задней подсветки ковра содержит подложку, предпочтительно печатную плату, содержащую источник света. Подобная подложка может иметь максимальную высоту, составляющую максимум 1 мм, и при этом элемент освещения, включающий в себя возможные оптические устройства, имеет общую максимальную высоту, составляющую максимум 3 мм. В частности, общая высота составляет максимум 1,5 мм, например, 1 мм или менее, возможно 0,2-1,5 мм.
Система заднего освещения коврового элемента может дополнительно содержать управляющий элемент, сконфигурированный для приема одного или более входных сигналов и сконфигурированный для генерирования, в ответ на один или более входных сигналов, одного или более выходных сигналов для управления светом источника света.
В частности, в соответствии с изобретением также разработана ковровая структура, содержащая компоновку из системы задней подсветки ковра и светопропускающего коврового элемента, как определено в настоящем описании, при этом система освещения содержит одно или более элементов освещения, при этом передние поверхности элемента освещения одного или более элементов освещения и задняя сторона коврового элемента светопропускающего коврового элемента скомпонованы рядом друг с другом, и при этом светопропускающий ковровый элемент скомпонован для пропускания, по меньшей мере, части светового излучения, проходящего в направлении от задней стороны коврового элемента к передней поверхности коврового элемента. Это может привести к тому, что свет от источника света будет излучаться от ворсовой поверхности.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления разработана ковровая структура, содержащая компоновку из системы задней подсветки ковра и светопропускающего коврового элемента, как определено в настоящем описании, при этом система освещения содержит одно или более элементов освещения, при этом передние поверхности осветительных устройств одного или более элементов освещения и задняя сторона коврового элемента светопропускающего коврового элемента расположены рядом друг с другом, при этом оптические устройства проходят через, по меньшей мере, часть коврового элемента, и при этом светопропускающий ковровый элемент скомпонован для пропускания, по меньшей мере, части света, проходящего в направлении от задней стороны коврового элемента к передней поверхности коврового элемента. Светопропускающий ковровый элемент предпочтительно содержит предварительно образованное углубление, скомпонованное для, по меньшей мере, частичного размещения в нем множества оптических устройств. Следовательно, в соответствии с одним аспектом изобретения также разработана светопропускающая ковровая плитка, содержащая одно или более углублений, скомпонованных для, по меньшей мере, частичного размещения в них одного или более оптических устройств элемента освещения системы задней подсветки ковра.
Вышеупомянутые оптические устройства могут содержать один или более материалов, выбранных из группы, состоящей из органических и неорганических пропускающих материалов. Оптические устройства предпочтительно имеют заостренную верхнюю поверхность. В одном варианте осуществления оптические устройства могут содержать структуру, имеющую форму, выбранную из группы, состоящей из конической, пирамидальной, цилиндрической и кубовидной форм. В предпочтительном варианте осуществления оптическое устройство содержит электропроводящий элемент, такой как проволока, расположенная на, по меньшей мере, части наружной поверхности оптического устройства. При наложении коврового элемента на систему задней подсветки в проводящей проволоке или другом электропроводящем элементе может быть создан ток для нагрева электропроводящей проволоки или другого электропроводящего элемента, предпочтительно до температуры в интервале 50-200ºС. Таким образом, часть основы плитки может расплавляться, в результате чего облегчается проникновение в основу и размещение, по меньшей мере, части оптических устройств.
В еще одном варианте осуществления ковровый элемент может быть объединен с оптическим датчиком, который скомпонован для приема света, проходящего через, по меньшей мере, часть коврового элемента. Следовательно, в соответствии с дополнительным аспектом изобретения предусмотрен ковровый элемент, содержащий ламинат из слоя ворсовой главной основы, образующего верхнюю поверхность коврового элемента, промежуточного адгезионного слоя и слоя основы, образующего заднюю поверхность коврового элемента, при этом ковровый элемент выбран из группы, состоящей из ковра и ковровой плитки, при этом ковровый элемент дополнительно содержит оптический датчик, скомпонованный для генерирования сигнала от датчика, при этом если смотреть со стороны верхней поверхности коврового элемента, оптический датчик расположен за слоем главной основы, и при этом ковровый элемент скомпонован для пропускания света от верхней поверхности коврового элемента к оптическому датчику. В одном варианте осуществления оптический датчик помещен в один или более слоев, представляющих собой промежуточный адгезионный слой и слой основы. В еще одном варианте осуществления оптический датчик расположен за задней поверхностью коврового элемента, если смотреть со стороны верхней поверхности коврового элемента. В еще одном дополнительном варианте осуществления адгезионный слой содержит светопропускающий латексный клей или светопропускающий акриловый клей. Само собой разумеется, ковровый элемент может содержать множество оптических датчиков.
Другое преимущество состоит в том, что отсутствует необходимость в очистке датчика (и/или источника света), поскольку он скрыт в ковровом элементе или за ковровым элементом, у которого, , по существу,, только верхняя поверхность коврового элемента подвергается чистке при обычном процессе чистки коврового элемента. Если бы датчик и/или источник света проходил через весь ковровый элемент или выступал от слоя главной основы между пучками, возникла бы возможность повреждения или загрязнения датчика и/или источника света во время (обычной) процедуры чистки.
Следовательно, в соответствии с дополнительным аспектом изобретения разработана осветительная система, содержащая источник света, скомпонованный для генерирования света, управляющий элемент и ковровый элемент, при этом управляющий элемент сконфигурирован для приема одного или более входных сигналов и сконфигурирован для генерирования, в ответ на один или более входных сигналов, одного или более выходных сигналов для управления светом, генерированным источниками света, и при этом, по меньшей мере, один входной сигнал принимается от датчика, главным образом от оптического датчика (например, такого как указанный выше). Этот (оптический) датчик может быть расположен в ковровом элементе, за ковровым элементом или может быть расположен снаружи коврового элемента. В определенном варианте осуществления датчик представляет собой оптический датчик, расположенный внутри коврового элемента или за ковровым элементом. Следует отметить, что данный источник света может быть расположен снаружи коврового элемента, где-либо в помещении, в котором расположен ковровый элемент, но также может быть расположен за передней поверхностью коврового элемента.
В определенном варианте осуществления оптический датчик скомпонован для обнаружения людей и генерирования соответствующего сигнала датчика. В другом варианте осуществления оптический датчик скомпонован для обнаружения кодированного светового сигнала и генерирования соответствующего сигнала датчика.
В частности, также предусмотрен пол с ковровым покрытием (называемый также в настоящем описании «ковровой структурой»), содержащий (а) систему (задней) подсветки, содержащую множество источников света (расположенных на полу) и (b) множество светопропускающих многослойных ковровых элементов, расположенных на системе задней подсветки. Таким образом, подобный пол с ковровым покрытием может быть использован для обеспечения (коврового) освещения, то есть света, «выходящего» из ковровых плиток (при включении одного или более источников света, предусмотренных в системе освещения).
Преимущество системы задней подсветки состоит в том, что источник(и) света не помещен(ы) внутрь коврового элемента, что обеспечивает повышение гибкости разработки эффекта освещения (не требуется никаких стандартизированных изделий типа «ковер + подсветка»), а также улучшаются возможности изменения или замены системы задней подсветки в будущем. В частности, в одном варианте осуществления подобный пол с ковровой конструкцией также может быть использован для предоставления информации посредством света, то есть, в особенности, для создания светового рисунка на полу. Подобные ковровая конструкция или пол с ковровым покрытием могут представлять собой часть осветительной системы (также см. выше). В соответствии с еще одним дополнительным аспектом изобретения разработан способ создания пола с ковровым покрытием, включающий размещение системы задней подсветки на полу с возможным встраиванием ее в подстилающий слой или размещением ее на подстилающем слое и размещение (изготовленного на широком ткацком станке) ковра или множества ковровых плиток поверх системы освещения.
Кроме того, может быть предусмотрен управляющий элемент, который может быть расположен снаружи коврового элемента, но который также может быть встроен в ковровый элемент, и который скомпонован для управления отдельными источниками света или множеством источников света. Таким образом, также может быть предоставлена информация, подобная стрелкам, указывающим определенное направление, а также коммерческая информация. Одно или более из цветов, состояния включено/выключено, интенсивности, формы рисунка и содержания/количества информации, обеспечиваемое освещением ковра (то есть светом, создаваемым источником(ами) света, помещенным(и) в ковровый элемент или расположенным(и) за ковровым элементом) могут быть переменными, и управление ими может осуществляться посредством управляющего элемента. Кроме того, одно или более из цвета, состояния включено/выключено, интенсивности, формы рисунка и содержания/количества информации, обеспечиваемого освещением, могут зависеть от сигнала датчика, генерируемого датчиком (таким как датчик касания или датчик приближения/присутствия, или сигнализатор пожара), например, в том случае, когда датчик скомпонован для обнаружения объекта на ковровом элементе или вблизи коврового элемента, и при этом управляющий элемент скомпонован для управления одним или более из цвета, состояния включено/выключено, интенсивности, формы рисунка и содержания/количества информации, обеспечиваемого освещением, в зависимости от сигнала датчика. Следовательно, в еще одном варианте осуществления ковровый элемент дополнительно содержит датчик, такой как датчик касания или датчик приближения, который может быть расположен снаружи коврового элемента, но который также может быть встроен в ковровый элемент.
В соответствии с еще одним дополнительным вариантом осуществления изобретения предусмотрен ковровый элемент в комбинации с датчиком и управляющим элементом, при этом датчик скомпонован для выдачи сигнала датчика при приближении к датчику или касании датчика, и при этом управляющий элемент скомпонован для управления одним или более параметрами, выбранными из группы, состоящей из параметра освещения (такого как одно или более из цвета, распределения цветов, интенсивности освещения, распределения интенсивности освещения, частоты мерцания и т.д.), характеризующего источники света, формы светового рисунка, создаваемого множеством источников света, и содержания/количества информации, обеспечиваемого светом, генерируемым множеством источников света. Рисунки или информация обычно обеспечиваются множеством источников света.
2
2
Термин «источник света» также может относиться к множеству источников света, такому как множество светодиодов. Следовательно, источник света может означать множество источников света. В определенном варианте осуществления термин «светодиод» также может относиться к множеству светодиодов. Выражение «множество светодиодов» может относиться к двум или более светодиодам, главным образом к 2-100000 светодиодов, например к 2-10000, например к 4-300, например к 16-256. Следовательно, ковровая плитка или система освещения может содержать множество светодиодов. Обычно ковровый элемент может содержать 2-40000 светодиодов на 1 м, главным образом 25-10000 светодиодов на 1 м. Источник света может представлять собой любой источник света, такой как малая лампа накаливания или волоконный узел или волоконная неровность (скомпонованная для выхода светового излучения из волокна, при этом преимуществом данного варианта осуществления является его относительная дешевизна), но он может главным образом содержать светодиод (светоизлучающий диод) (в качестве источника света). Особым преимуществом использования светодиодов является то, что они имеют сравнительно малые размеры и, следовательно, могут быть лучше размещены внутри коврового элемента (в углублении) или под ним. Как упомянуто выше, предпочтительна общая толщина системы освещения, составляющая менее 1 мм, и это может быть обеспечено только со светодиодами. Термин «светодиод» может относиться к органическим светодиодам (OLED), но главным образом относится к твердотельным светодиодам. Если не указано иное, в данном описании в дальнейшем термин «светодиод» относится к твердотельным светодиодам. В частности, источник света представляет собой часть системы освещения, содержащей множество источников света. Подобная система освещения может быть встроена в подстилающий слой под ковром или в расположенный под полом слой.
В предпочтительном варианте осуществления источник света содержит один или более светодиодов. В соответствии с дополнительным вариантом осуществления, в котором в качестве источников света используется множество светодиодов, светодиоды представляют собой светодиоды системы RGB. Например, часть светодиодов является светодиодами красного свечения, другая часть - светодиодами зеленого свечения, и еще одна часть - светодиодами синего свечения. Применение светодиодов системы RGB является предпочтительным, поскольку оно позволяет изменять цвет ковра. Например, в том случае, когда белые пучки используются в сочетании со светодиодами системы RGB, существует возможность изменения цвета ковра на любой желаемый цвет. Например, при настройке светодиодов системы RGB на зеленый цвет пучки ковра будут выглядеть зелеными. Тем не менее, также могут быть использованы другие сочетания цветов, такие как синий и желтый или синий, желтый и красный, а также может быть использовано множество из трех или более цветов. Кроме того, ковер необязательно должен быть белым. Например, верхняя поверхность ковра может быть коричневой или серой, или даже черной. Это невозможно при использовании таких технических средств, как прожекторы или видеопроекторы, которые всегда требуют белой поверхности для создания всех цветов.
Термины «синий цвет» или «синее излучение» главным образом относятся к свету, имеющему длину волны в диапазоне от приблизительно 410 до 490 нм. Термин «зеленый цвет» главном образом относится к свету, имеющему длину волны в диапазоне от приблизительно 500 до 570 нм. Термин «красный цвет» главном образом относится к свету, имеющему длину волны в диапазоне от приблизительно 590 до 650 нм. Термин «желтый цвет» главном образом относится к свету, имеющему длину волны в диапазоне от приблизительно 560 до 590 нм. В настоящем описании термин «свет» главном образом относится к видимому свету, то есть свету, имеющему длину волны, выбранную из диапазона от приблизительно 380 до 780 нм. Свет, выходящий из ковра, то есть от верхней поверхности ковровой плитки, в пространство над ковром, в настоящем описании также назван «светом от ковра». Термин «белый свет», используемый в настоящем описании, известен специалисту в данной области техники. Он главным образом относится к свету, имеющему цветовую температуру (CCT) от приблизительно 2000 до 20000 К, в частности 2700-20000 К, для общего освещения главным образом в диапазоне от приблизительно 2700 К до 6500 К, и в особенности в пределах 15 SDCM (стандартного отклонения цветового согласования) от BBL, в особенности в пределах 10 SDCM от BBL, в особенности в пределах 5 SDCM от BBL.
Термины «пропускающий», «проницаемый для света», «проницаемый по отношению к свету» или «светопроницаемый» относятся к свету, пропускаемому материалом, таким как слой. В данном случае термины «пропускаемый» или «пропускание» относятся к ненарушенному пропусканию, по существу, при отсутствии рассеяния в материале) и/или к пропусканию с возмущениями (после рассеяния, подобного рассеянию в просвечивающих/полупрозрачных материалах). Следовательно, термины «проницаемый для света» или «светопроницаемый» в настоящем описании также могут означать «пропускание». Пропускание или проницаемость могут быть определены посредством подачи света с определенной длиной волны с первой интенсивностью на материал и соотнесения интенсивности интегрированного света при данной длине волны, измеренной после прохода через материал, и первой интенсивности света, поданного при данной определенной длине волны на материал (см. также Е-208 и Е-246 работы CRC Handbook of Chemistry and Physics, 69-е издание, 1088-1989). Следует отметить, что для данного применения даже малое пропускание может быть допустимым, в особенности при использовании светодиодов высокой мощности. Как правило, проницаемость для света, например, для слоя главной основы, слоя вспомогательной основы и адгезионного слоя, определяют главным образом в отношении видимого света, проходящего в направлении верхнего слоя ковра. Как правило, пропускание будут определять в направлении, поперечном к ковровому элементу, то есть для измерения пропускания света, проходящего через ковровый элемент (по меньшей мере, через часть коврового элемента), используют свет, падающий, , по существу,, перпендикулярно на верхнюю поверхность коврового элемента или заднюю сторону коврового элемента.
Предпочтительно, если коэффициент пропускания света ковровым элементом между верхней поверхностью коврового элемента и источником света или оптическим датчиком или другими компонентами подобного источника света или оптического датчика (при этом указанный источник света или оптический датчик помещен в ковровый элемент, предпочтительно за слоем главной основы, или даже расположен за ковровым элементом в целом (например, у задней стороны коврового элемента)) находится в интервале от приблизительно 0,5 до 30%, предпочтительно от 0,5 до 15%, например в интервале от 0,5 до 10% (при измерении в условиях перпендикулярного освещения видимым светом также см. ниже). Показатель пропускания предпочтительно составляет более приблизительно 1%, например, по меньшей мере, 5%. Показатель пропускания через весь ковровый элемент предпочтительно находится в диапазоне от приблизительно 0,5 до 30%, предпочтительно от 0,5 до 15%, например, в диапазоне от 0,5 до 10% (при измерении в условиях перпендикулярного освещения видимым светом, также см. ниже). Показатель пропускания предпочтительно составляет более приблизительно 1%, например, по меньшей мере, 5%.
Если не указано иное и в том случае, где это применимо и технически осуществимо, выражение «выбранный из группы, состоящей из» некоторого количества элементов, также может относиться к комбинации из двух или более из перечисленных элементов.
Термины, подобные «ниже», «выше», «верхний», «нижний» относятся к местоположениям или расположению предметов, которые были бы получены, когда ковер или ковровые плитки расположены в основном ровно на, по существу, горизонтальной поверхности, и при этом нижняя поверхность ковровых плиток обращена к подобной поверхности, или расположены на поверхности, по существу, параллельной к, по существу, горизонтальной поверхности. Однако это не исключает использования ковровых плиток в других местах расположения, например у стенки, или при другом (вертикальном) размещении.
Термин «за» в выражениях «за передней поверхностью коврового элемента» или «за передней поверхностью» и т.д., как правило, указывает на компоненты в ковровом элементе, которые расположены за передней поверхностью (или ниже передней поверхности) коврового элемента, если смотреть со стороны пользователя, то есть если смотреть с передней стороны. Он также может указывать на компоненты, расположенные за ковровым элементом, то есть за задней стороной коврового элемента. Термин «примыкающий» известен в данной области техники и главным образом означает «вблизи», например, в пределах расстояния от 0 до 10 мм. В определенном варианте осуществления термин «примыкающий» относится к физическому контакту. В вариантах осуществления, в которых задняя сторона коврового элемента и передняя поверхность устройства задней подсветки расположены рядом друг с другом, данный термин главным образом указывает на то, что, по меньшей мере, часть коврового элемента и, по меньшей мере, часть устройства для заднего освещения имеют физический контакт.
Как упомянуто выше, ковровый элемент может представлять собой ковер, ковровую плитку или множество ковровых плиток. В настоящем описании несколько более подробно описаны ворсовые ковры. В данном разделе, среди прочего, описаны источники света, помещенные в многослойный ковер. Однако в предпочтительном варианте осуществления источник света расположен полностью за многослойным ковром (то есть за задней стороной коврового элемента).
Ковры, как правило, содержат слой главной основы, снабженный нитями, образующими пучки (на его стороне, обращенной к пользователю во время использования данного слоя в качестве ковра), слой второстепенной основы и, как правило, адгезионный слой, предусмотренный между слоем главной основы и слоем второстепенной основы. Нити проходят через слой главной основы для образования пучков, выступающих от поверхности ворса, по которой люди могут ходить и т.д. Нити обычно не закреплены и должны быть приклеены клеящим веществом (со стороны адгезионного слоя). Адгезионный слой, который может быть предусмотрен на задней стороне главной основы, обеспечивает приклеивание пучков к слою главной основы и удерживание пучков на месте, а также приклеивание слоя главной основы и слоя второстепенной основы друг к другу. Последнее также может быть обеспечено посредством второго адгезионного слоя, предусмотренного поверх первого адгезионного слоя.
Свет от ковра предпочтительно создается за поверхностью ковра (также называемой в настоящем описании передней поверхностью), более точно за слоем главной основы, в результате чего обеспечивается возможность защиты источника(ов) света (и/или оптических датчиков) и обеспечивается возможность, по существу, равномерного освещения.
Термин «ковер» в настоящем описании относится к ворсовым коврам, но в одном варианте осуществления также к ворсовым коврикам и в другом варианте осуществления также к ворсовым гобеленам. В еще одном варианте осуществления термин «ковер» относится к ворсовым автомобильным коврикам. Примерами также являются ворсовые ковры, которые используются в качестве покрытия для стен или кровельного материала, или ворсовые коврики для ванных комнат. В настоящем описании светоизлучающий ворсовый ковер дополнительно также назван «ковром» или «ворсовым ковром».
Слой главной основы и слой второстепенной основы могут быть присоединены друг к другу с помощью ламинирования средствами, известными в данной области техники. Следовательно, ковер может представлять собой ламинат, который в настоящем описании также назван «ковровым ламинатом» или просто «ламинатом». Адгезионный слой предпочтительно нанесен для прикрепления главного слоя и второстепенного слоя друг к другу. Следовательно, в одном варианте осуществления светоизлучающий ворсовый ковер дополнительно содержит адгезионный слой, имеющий верхнюю поверхность адгезионного слоя и нижнюю поверхность адгезионного слоя и расположенный между слоем главной основы и слоем второстепенной основы, при этом адгезионный слой предпочтительно является, по меньшей мере, частично проницаемым для света от ковра.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения разработан ворсовый ковер, содержащий ламинат, при этом ламинат содержит слой главной основы, адгезионный слой, возможно, источник света и/или оптический датчик и слой второстепенной основы. Следовательно, в данном варианте осуществления, по меньшей мере, часть нижней поверхности слоя главной основы, имеющейся у слоя главной основы, находится в контакте с, по меньшей мере, частью верхней поверхности адгезионного слоя, имеющейся у адгезионного слоя, и, по меньшей мере, часть нижней поверхности адгезионного слоя (которая противоположна верхней поверхности адгезионного слоя), имеющейся у адгезионного слоя, находится в контакте с, по меньшей мере, частью верхней поверхности слоя второстепенной основы. Таким образом, создан ламинат, который в данном случае представляет собой «набор» из слоя главной основы, адгезионного слоя и слоя второстепенной основы.
Ламинат имеет верхний слой («верхний слой ковра»), который представляет собой поверхность слоя главной основы ковра. Данный слой содержит пучки. Кроме того, ламинат имеет нижний слой ковра. В одном варианте осуществления данный нижний слой ковра может представлять собой нижнюю поверхность слоя второстепенной основы. В одном варианте осуществления ковер вообще не содержит второстепенной основы, а предусмотрен только слой главной основы.
Тем не менее, если требуется, ламинат может дополнительно содержать больше слоев, чем указанные выше слой главной основы, возможный адгезионный слой и возможный слой второстепенной основы. Подобный(е) возможный(е) слой(и) может (могут) быть расположен(ы) между слоем главной основы и адгезионным слоем, между слоем главной основы и слоем второстепенной основы (в тех вариантах осуществления, в которых адгезионный слой отсутствует), между адгезионным слоем и слоем второстепенной основы или под слоем второстепенной основы и т.д. Примерами подобного дополнительного необязательного слоя могут быть нижеуказанный рассеивающий слой и отражающий слой. В ковровом ламинате может быть предусмотрено более одного возможного дополнительного слоя.
Термин «слой главной основы» может включать в себя слой главной основы, содержащий множество слоев. Аналогичным образом термин «слой второстепенной основы» может включать в себя слой второстепенной основы, содержащий множество слоев. В частности, нити, образующие пучки ковра, образуют структуру, имеющую достаточно отверстий для пропускания света, даже несмотря на то, что ковер кажется непрозрачным для глаз человека. По соображениям, связанным с внешним видом, пучки предпочтительно выполнены таким образом, что слой главной основы, по существу, не виден, но свет может по-прежнему проходить через ворсовую структуру. Размещение источника света за слоем главной основы, который является проницаемым для света, приводит к тому, что свет от источника света излучается от ворсовой поверхности. Подобный ворсовый ковер имеет преимущество, заключающееся в том, что он имеет меньше ограничений по размеру светоизлучающей части. Например, отсутствует необходимость в удалении главной основы в месте излучения света.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения слой главной основы является проницаемым для света. Как используется в данном описании, термины «проницаемый для света» или «светопроницаемый» означают, что обеспечивается возможность прохода всего или части видимого света через материал с рассеянием или без рассеяния. Преимуществом этого является то, что уменьшается вызываемое слоем главной основы ослабление интенсивности света, излучаемого из источника (источников) света. Например, более 0,5%, например 1%, или более 5%, или более 10%, или более 30% интенсивности света от источника света, достигающего первой стороны слоя главной основы, может пропускаться через слой главной основы (также см. ниже).
Выражение «обеспечивается возможность прохода части видимого света» может означать то, что весь видимый свет пропускается частично (то есть пропускается менее 100%), но альтернативно или дополнительно может указывать на то, что некоторые части спектра видимого света (частично) пропускаются, а другие части, по существу, не пропускаются. Слои, в особенности адгезионный слой (если он является проницаемым для света), могут быть более проницаемыми по отношению к некоторым частям видимой области спектра, чем к другим частям видимой области спектра, как известно специалисту в данной области техники.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения слой главной основы имеет отверстия, которые покрыты пучками. Отверстия могут обеспечить увеличение интенсивности излучаемого («пропускаемого») света. В данном случае высока степень свободы выбора материала для слоя главной основы, поскольку отсутствует ограничение, состоящее в том, что материал слоя главной основы должен быть проницаемым для света. Например, тканый текстильный материал может быть использован в качестве слоя главной основы. Данный материал будет иметь отверстия между нитями в тканой структуре.
Как используется в данном описании, термин «слой второстепенной основы» охватывает слой основы, который образует поверхность ковра, противоположную по отношению к ворсовой поверхности. Подобный слой обычно называют «слоем второстепенной основы» и данный слой промышленно изготавливается и имеется на рынке. Данные «слои второстепенной основы» имеют преимущество, заключающееся в том, что они хорошо подходят для основы ковра и хорошо подходят для способа изготовления ковров, используемого на предприятиях по производству ковров. Преимуществами использования слоя второстепенной основы могут быть защита возможного(ых) источника(ов) света, а также придание прочности ковру. Следовательно, ворсовый ковер в соответствии с изобретением предпочтительно содержит слой второстепенной основы. Тем не менее, изобретение не ограничено наличием слоя второстепенной основы, и могут быть предусмотрены дополнительные и/или другие слои, например, на той стороне слоя второстепенной основы, которая обращена от адгезионного слоя (то есть между нижней поверхности слоя второстепенной основы и нижним слоем ковра), но также где-либо еще (также см. выше).
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, по меньшей мере, один из слоя главной основы и слоя второстепенной основы содержит полипропилен, нейлон или джут. Данные материалы имеют преимущество, заключающееся в том, что они имеют сравнительно низкую стоимость. Легко изготавливать светопроницаемую структуру из полипропилена или нейлона. Кроме того, то обстоятельство, что данные материалы широко используются в существующих ворсовых коврах, обеспечивает легкость изготовления ковра в соответствии с изобретением. Следует отметить, что данные слои основы могут в основном состоять из вышеуказанных материалов.
3
2
3
2
3
2
3
2
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения слой второстепенной основы имеет воздухопроницаемость, составляющую, по меньшей мере, приблизительно 70 м/мин/м. Воздухопроницаемость слоя второстепенной основы может быть определена в соответствии со стандартом ASTM D-737 при перепаде давлений, равном 0,5 дюйма (1,27 см) водного столба. Допустимое значение составляет 250 кубических футов в минуту на квадратный фут (76,2 м/мин/м), но более предпочтительные значения находятся в диапазоне 350-800 кубических футов в минуту на квадратный фут (106,7-243,8 м/мин/м). Слои второстепенных основ с воздухопроницаемостью, составляющей менее приблизительно 70 кубических футов в минуту на квадратный фут (24,4 м/мин/м), считаются непригодными для высоких скоростей отверждения связующего.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения ковер имеет сопротивление расслаиванию, составляющее, по меньшей мере, 44,6 кг/м между слоем главной основы и слоем второстепенной основы. Данное техническое требование иногда также называют «сопротивлением отслаиванию/прочностью на отрыв», и данную характеристику обычно определяют при испытании в соответствии со стандартом ASTM D-3936.
Слой главной основы имеет поверхность слоя главной основы ковра, представляющую собой верхний слой ковра (иногда также называемый «ворсовой поверхностью»), и нижнюю поверхность слоя главной основы; возможный слой второстепенной основы имеет верхнюю поверхность слоя второстепенной основы и нижнюю поверхность слоя второстепенной основы. Слой главной основы имеет площадь главной основы, и (необязательный) слой второстепенной основы имеет площадь второстепенной основы, при этом указанные площади, как правило, по существу, одинаковые и, как правило, по существу, такие же, как площадь ковра.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения слой второстепенной основы имеет отверстия для прохода воздуха. Испарившиеся связующие, используемые для адгезионного слоя, могут проходить через отверстия во время отверждения ковра. При использовании данного варианта осуществления может быть обеспечено то, что воздухопроницаемость слоя второстепенной основы будет достаточно высокой.

3
2
3
2
Кроме того, что касается слоя второстепенной основы, то в одном варианте осуществления данный слой второстепенной основы может базироваться на существующем изделии для слоя второстепенной основы, таком как изделие, известное под названием ActionBac. Это основа, изготовленная из ткани перевивочного переплетения из пленки, разрезанной на узкие ленточки, и пряжи из олефиновых нитей. Она имеет структуру с поверхностной плотностью 2,1 унции на квадратный ярд (0,71 грамма на 15 квадратных метров) с полипропиленовыми лентами основы и полипропиленовыми комплексными уточными нитями с перевивочным переплетением со следующими средними значениями: 16 лент основы на дюйм (на 2,54 см) и 5 уточных нитей на дюйм (на 2,54 см). Подобный слой основы придает коврам стабильность размеров при хорошем сопротивлении расслаиванию. Данный слой основы также имеет открытую структуру/пористость, которая хорошо подходит для устойчивых скоростей отверждения во время изготовления. Воздухопроницаемость данной основы, определенная в соответствии со стандартом ASTM D-737 при перепаде давлений, равном 0,5 дюйма (1,27 см) водного столба, превышает приблизительно 750 кубических футов в минуту на квадратный фут (229 м/мин/м), при этом указанная воздухопроницаемость достаточна для устойчивых скоростей отверждения связующего. Другое подобное изделие с более высокой плотностью со структурой перевивочного переплетения 18×13 имеет среднюю воздухопроницаемость свыше приблизительно 720 кубических футов в минуту на квадратный фут (219 м/мин/м). Данная характеристика также хорошо подходит для эффективных скоростей отверждения. Слой 20 вспомогательной основы предпочтительно имеет высокую адгезионную совместимость с материалом, используемым для адгезионного слоя 50, так что ковер 100 пройдет испытание на расслаивание, такое как испытание, описанное в стандарте ASTM D-3936. Свойства, обеспечивающие придание сопротивления расслаиванию, предпочтительно должны быть такими, чтобы основа, будучи ламинированной в упомянутых описанных коврах, имела сопротивление расслаиванию, составляющее, по меньшей мере, 2,5 фунта на дюйм (44,6 кг/м). Однако предпочтительные значения превышают 3-4 фунта на дюйм (53,6-71,4 кг/м), более предпочтительно, по меньшей мере, 5,5 фунта на дюйм (98,2 кг/м) и даже более предпочтительно, по меньшей мере, 6 фунтов на дюйм (101,7 кг/м). Для предотвращения расслаивания требуется хорошее скрепление. Скрепление может быть улучшено за счет наличия достаточно открытой структуры, не препятствующей проходу испаряющихся связующих жидкостей из ковра во время отверждения.
3
2
3
2
3
2

3
2
Воздухопроницаемость второстепенной основы может быть определена в соответствии со стандартом ASTM D-737 при перепаде давлений, равном 0,5 дюйма (1,27 см) водного столба (также см. выше). Допустимое значение составляет 250 кубических футов в минуту на квадратный фут (76,2 м/мин/м), но более предпочтительные значения находятся в диапазоне 350-800 кубических футов в минуту на квадратный фут (106,7-243,8 м/мин/м). В качестве примера второстепенные основы с воздухопроницаемостью, составляющей менее приблизительно 70 кубических футов в минуту на квадратный фут (24,4 м/мин/м), считаются непригодными для высоких скоростей отверждения связующего. Как пример материал ActionBac представляет собой очень подходящую второстепенную основу и его воздухопроницаемость превышает 750 кубических футов в минуту на квадратный фут (229 м/мин/м).
В одном варианте осуществления источник света расположен за задней стороной коврового элемента, если смотреть со стороны передней поверхности коврового элемента. Подобный источник света может представлять собой часть системы заднего освещения и/или может быть прикреплен к задней стороне коврового элемента. Источники света, отдельные от коврового элемента, обеспечивают преимущество, заключающееся в том, что источник света может быть заменен без необходимости в замене части коврового элемента или всего коврового элемента. Это может быть предпочтительно особенно в вариантах осуществления, в которых ковровый элемент представляет собой (изготовленный на широком ткацком станке) ковер, поскольку сложней изготавливать изготавливаемый на широком ткацком станке ковер с помещенными в него светодиодами. Это также предпочтительно при использовании ковровых плиток, поскольку ковровые плитки, как правило, не приклеены к полу, и, следовательно, их легко заменить. Ковровый элемент может быть просто (частично) удален, источник света может быть заменен, и ковровый элемент может быть размещен (, по существу,) в его исходном положении. При использовании множества источников света источники света могут быть размещены в соответствии с одним или более описанными в настоящем описании вариантами осуществления. Размещение источника света за ковровым элементом также позволяет пользователю заменить ковер без необходимости в замене системы освещения.
Как будет упомянуто позднее, в некоторых вариантах осуществления источник(и) света может (могут) быть помещен(ы) в адгезионный слой ковра.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения источник(и) света, такой(ие) как светодиод(ы), встроен(ы) в слой второстепенной основы, при этом слой второстепенной основы является светопроницаемым для обеспечения возможности пропускания света от источника света к адгезионному слою, или источник света предусмотрен на верхней поверхности слоя второстепенной основы. Данные два варианта размещения источника(ов) света и слоя второстепенной основы могут обеспечить то, что свет от источника света будет достигать адгезионного слоя для пропускания его дальше к верхней поверхности слоя главной основы ковра. Преимущество данного подхода заключается в том, что источник(и) света будет (будут) защищен(ы) в ламинированной структуре ковра. Источник(и) света, такой(ие) как светодиод(ы), может (могут) быть защищен(ы), например, от абразивного износа или удара, которые могут вызвать повреждение, например, электронных устройств или повреждение водонепроницаемого герметизирующего слоя вокруг электронных устройств. На стороне ворсовой поверхности источник(и) света защищен(ы) главной основой с пучками, а на противоположной стороне светодиоды защищены второстепенной основой. Защита задней стороны особенно важна во время размещения ковра. Следовательно, таким образом также предпочтительно использовать настоящее изобретение в светопроницаемой второстепенной основе ковра. Причина этого заключается в том, что для высококачественного ковра требуется определенная воздухопроницаемость второстепенной основы для обеспечения высокого сопротивления расслаиванию.
3
2
3
2

3
2
В некоторых вариантах осуществления часть второстепенной основы может быть закрыта оптическими устройствами, электронными устройствами и источником(ами) света. Если базовая второстепенная основа имеет достаточно высокую воздухопроницаемость, это допустимо. Например, если 50% поверхности закрыто, воздухопроницаемость в наихудшем случае будет уменьшена до 50% от нормальной воздухопроницаемости. Следовательно, для обеспечения допустимой воздухопроницаемости, составляющей 250 кубических футов в минуту на квадратный фут (76,2 м/мин/м), следует использовать вспомогательную основу с воздухопроницаемостью, превышающей 500 кубических футов в минуту на квадратный фут (152,4 м/мин/м). В качестве примера материал ActionBac имеет воздухопроницаемость, превышающую 700 кубических футов в минуту на квадратный фут (213,7 м/мин/м), и, следовательно, может быть использован для настоящего изобретения. Следует отметить, что любой другой существующий материал второстепенной основы может быть использован в качестве основы для слоя 20 второстепенной основы, используемого в данном изобретении. Другие примеры представляют собой основы из иглопробивного войлока, резиновые основы, поливинилхлоридные основы, полиуретановые основы, виниловые основы, пружинящие основы, нейлоновые основы. Волокна в основах из иглопробивного войлока подвергнуты иглопробиванию для скрепления. Кроме того, следует отметить, что подстилающий слой или набивка может быть включен(а) во второстепенную основу. Другим примером материала второстепенной основы является битум. Данный материал используется, когда требуется сверхпрочное ковровое покрытие, например, такое как в ковровых плитках или в автомобильных ковриках. В некоторых вариантах осуществления битум также может быть использован в качестве клея. Как упомянуто выше, подобный слой второстепенной основы предпочтительно содержится в ворсовом ковре 100 в соответствии с изобретением.
Адгезионный слой содержит верхнюю поверхность адгезионного слоя, направленную к слою главной основы, и нижнюю поверхность адгезионного слоя, направленную к слою второстепенной основы. В одном варианте осуществления термин «адгезионный слой» может также включать в себя адгезионный слой, содержащий множество адгезионных слоев (таких как слой грунтовки и адгезионный слой), и в другом варианте осуществления может охватывать адгезионный слой, содержащий множество (например, смесь) клеящих веществ. Например, адгезионный слой может иметься на задней стороне главной основы и обеспечивать приклеивание пучков к слою главной основы и удерживание пучков в заданном положении, а также приклеивание слоя главной основы и слоя второстепенной основы друг к другу (например, с источником(ами) света внутри адгезионного слоя). Или же первый адгезионный слой может иметься на задней стороне главной основы и обеспечивать приклеивание пучков к слою главной основы и удерживание пучков в заданном положении, и второй адгезионный слой может быть предусмотрен поверх первого адгезионного слоя для склеивания слоя главной основы и слоя второстепенной основы (например, с источником(ами) света внутри второго адгезионного слоя). Несмотря на то, что в основе подобных адгезионных слоев, возможно, также лежат разные клеящие вещества, подобные слои клеящих веществ в настоящем описании названы адгезионным слоем.
В особенности в тех вариантах осуществления, в которых источник света, по меньшей мере, частично расположен в адгезионном слое, и даже в большей степени в тех вариантах осуществления, в которых источник света не имеет физического контакта со слоем главной основы, но, по меньшей мере, частично закрыт адгезионным слоем или расположен за адгезионным слоем, предпочтительно, чтобы адгезионный слой был проницаемым для света от ковра (то есть для света, «выходящего» из оптического волокна наружу из ковра). Следовательно, в одном варианте осуществления адгезионный слой является проницаемым для света от ковра. Следовательно, адгезионный слой, обеспечивающий удерживание пучков в заданном положении, в одном варианте осуществления может быть использован для удерживания источника света в заданном положении под слоем главной основы. Источник света может быть расположен между нижней поверхностью слоя главной основы, имеющейся у слоя главной основы, и верхней поверхностью адгезионного слоя, имеющейся у адгезионного слоя. Отверстие(я) может (могут) быть предусмотрено(ы) на поверхности верхней стороны адгезионного слоя, направленной к слою главной основы, при этом источник(и) света может (могут) быть размещен(ы) в данном(ых) отверстии(ях).
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения адгезионный слой является, по меньшей мере, частично проницаемым для света для обеспечения возможности пропускания света от источника света к слою главной основы. Это создает возможность того, что источник света может быть размещен под верхней поверхностью адгезионного слоя. В данном случае, если требуется, источник света может быть закреплен в заданном положении с помощью дополнительного адгезионного средства. Источник света также может быть полностью помещен в адгезионный слой.
В альтернативном варианте источник света может быть расположен под адгезионным слоем.
2
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения адгезионный слой содержит рассеивающие свет частицы, которые также названы наполнителями. Преимуществом наполнителей является то, что они позволяют уменьшить стоимость ковра при одновременном увеличении объема клея. Это также может быть необходимым для удовлетворения требований по огнезащите. Поскольку наполнители рассеивают свет, это приводит к тому, что свет от ковра кажется исходящим от зоны, большей, чем исходное место излучения. Это предпочтительно в том случае, когда желательно равномерное световое излучение. Рассеивающие свет частицы могут представлять собой карбонат кальция или другие материалы, такие как TiO. Преимуществом карбоната кальция является то, что он имеет сравнительно низкую стоимость. Карбонат кальция может быть в виде кальцита или мела. Рассеивающие свет частицы также могут представлять собой каолинит, такой как наполнитель из фарфоровой глины. Как правило, наполнители используются в таких количествах, как, например, 600 г/л, но для многих вариантов осуществления настоящего изобретения предпочтительно, чтобы значительно меньшие количества использовались для увеличения светопроницаемости.
3
3
3
3
Несмотря на упомянутые ранее полезные свойства наполнителей, для того чтобы сделать клей и в особенности слой грунтовки светопропускающими, они предпочтительно должны быть, , по существу,, свободными от рассеивающих свет или поглощающих свет частиц. Если это невозможно (например, вследствие огнезащитных свойств данных частиц или из-за того, что они создают желательные световые эффекты, подобные упомянутым выше), количество наполнителя предпочтительно должно быть уменьшено насколько это возможно. В альтернативном варианте наполнитель предпочтительно должен быть заменен другим наполнителем, который не рассеивает свет или рассеивает свет в меньшей степени, чем наполнители , по существу,ющему уровню техники, такие как CaCO. Это можно достичь, например, посредством выбора наполнителя, который имеет аналогичный оптический показатель преломления в сравнении с клеящим материалом. Например, авторы изобретения установили, что материал Al(OH) обеспечивает сравнительно малое рассеяние в сочетании с латексом. Авторы изобретения также установили, что использование наполнителей с высокой степенью чистоты (например, ≥99%) обеспечивает увеличение коэффициента пропускания света (например, известно, что наполнители на основе CaCO, как правило, используемые в ковровом покрытии, имеют коричневатый свет вследствие наличия примесей в CaCO).
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения адгезионный слой содержит электропроводящие частицы. Электропроводящие частицы могут придавать ковру антистатические свойства. Электропроводящие частицы могут представлять собой, например, углеродную сажу, формиат калия (HCOOK), оксид олова, оксид индия и олова или серебро. В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения адгезионный слой содержит антиоксиданты. Антиоксиданты делают адгезионный слой более стойким к воздействию тепла. Это предпочтительно, поскольку источник(и) света, такой(ие) как светодиод(ы), могут выделять значительное количество тепла. Кроме того, латекс без антиоксидантов может подвергаться старению быстрее и становиться желтым через некоторое время, вследствие чего он начинает поглощать свет, например, возможно, свет от источника(ов) света.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения адгезионный слой содержит латекс. Латекс может представлять собой светопроницаемый латекс. Следует отметить, что адгезионный слой может состоять в основном из латекса. Латекс может быть на основе тройных сополимеров стирола, бутадиена и кислотного винилового мономера. В том случае, когда адгезионный слой состоит в основном из светопроницаемого латекса и не содержит, по существу, никаких рассеивающих свет частиц, свет от источника(ов) света может эффективно выходить из ковра. Таким образом, предпочтительно никакие рассеивающие свет наполнители не используются в клее, и адгезионный слой является светопроницаемым. Следовательно, в одном варианте осуществления адгезионный слой свободен от рассеивающих свет частиц.
Выражение «свободен от …» и аналогичные выражения или термины главным образом указывают на то, что что-то «, по существу, свободно от …». Как упомянуто ранее, может оказаться невозможным устранить все рассеивающие свет частицы, например, вследствие требований по огнезащитным свойствам, но количество рассеивающих свет частиц должно быть как можно меньшим.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения адгезионный слой содержит акриловые материалы. Акриловые материалы могут представлять собой светопроницаемые акриловые материалы. Следует отметить, что адгезионный слой может состоять в основном из акриловых материалов. Примером акрилового материала является полиакриловый сложный эфир. Преимуществами акриловых материалов являются твердость, гибкость и устойчивость к воздействию ультрафиолетового излучения. Акриловые материалы также обладают высокой стойкостью к воздействию тепла, что делает их материалом особенно пригодным для использования в комбинации с источником(ами) света, таким(и) как светодиоды, которые выделяют сравнительно большое количество тепла. Латекс и акриловые материалы также могут быть использованы в сочетании друг с другом.
В предпочтительном варианте осуществления дисперсия полиолефинов используется в качестве грунтовки (например, на главном слое для последующего образования адгезионного слоя) и/или в качестве самого адгезионного слоя. Пригодная дисперсия полиолефинов может представлять собой, например, материал HYPOD™ от компании Dow Chemical. Данные материалы представляют собой дисперсии на основе пропилена и этилена, которые сочетают в себе эксплуатационные характеристики термопластов и эластомеров с высокой молекулярной массой с преимуществами нанесения водной дисперсии с высоким содержанием твердых частиц. Дисперсии полиолефинов могут обеспечить преимущества для производителей ковров за счет того, что они дают им возможность наносить термопластичную основу посредством использования обычного оборудования для нанесения покрытий. Например, при использовании основы ковра из PVB (поливинилбутираля) или полипропилена решается проблема чувствительности к воздействию ультрафиолетового излучения при одновременном увеличении проницаемости по отношению к ультрафиолетовым лучам. Следовательно, другой пригодной дисперсией полиолефинов может быть дисперсия на основе поливинилбутираля. Тем не менее, другие термопласты могут иметь даже более высокую светопроницаемость. В некоторых вариантах осуществления адгезионный слой является светопроницаемым и может содержать источник(и) света.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения ворсовый ковер дополнительно содержит отражающий слой, расположенный у стороны источника(ов) света, обращенной от слоя главной основы. Отражающий слой может направлять свет к ворсовой поверхности и обеспечивает увеличение интенсивности света, выходящего из ворсового ковра. Например, отражающий слой может быть расположен между источником(ами) света и нижним слоем ковра. В альтернативном варианте отражающий слой может быть расположен между нижней поверхностью слоя второстепенной основы и нижним слоем ковра. Если предположить, что источник (источники) света расположен(ы), по существу, внутри адгезионного слоя, отражающий слой может быть расположен между адгезионным слоем и слоем второстепенной основы. Подобный отражающий слой необязательно является цельным слоем, но может также состоять из частей, при этом принимаются во внимание, например, адгезионные свойства. Нижний слой ковра также сам может представлять собой отражающий слой. Отражение может быть полным или диффузным. Следовательно, отражающий слой также может представлять собой рассеивающий слой. Следовательно, необязательный адгезионный слой, возможный отражающий слой или возможный рассеивающий слой может представлять собой цельный слой, по существу, имеющий такие же размеры по длине и ширине, как слой главной основы, но также может состоять из частей. Например, хорошая адгезия между слоем главной основы и слоем второстепенной основы также может быть обеспечена в том случае, когда имеются «зоны слоев», то есть части слоев главной основы и второстепенной основы, приклеенные друг к другу посредством адгезионного слоя, и части, присоединенные друг к другу посредством ламинирования без адгезионного слоя между ними. Специалист в данной области техники может оптимизировать размеры возможного адгезионного слоя, возможного отражающего слоя или возможного рассевающего слоя для получения заданных результатов.
Как упомянуто выше, ковровый элемент может представлять собой ковер или ковровую плитку (включая множество ковровых плиток). В данном описании несколько более подробно описаны ворсовые ковровые плитки.
Существует желание предусмотреть ковры с функциями освещения, но также существует стремление к гибкости при размещении ковра и системы освещения на полу. В данном случае последнее обеспечивается посредством использования ковровых плиток. Кроме того, преимуществом ковровых плиток является то, что они не требуют обязательного приклеивания их к полу, что обеспечивает возможность замены или ремонта системы освещения, которая установлена под ковровой(ыми) плиткой(ами). Однако это не исключает того, что ковровая(ые) плитка(и) будет (будут) приклеена(ы), например, к полу или к другому конструктивному элементу, такому как подстилающий слой, расположенный, например, на подобном полу.
Ковровая плитка может представлять собой светопропускающую многослойную ковровую плитку (в дальнейшем также называемую «ковровой плиткой» или «плиткой»), имеющую верхнюю поверхность ковровой плитки («ворс») и нижнюю поверхность ковровой плитки, при этом многослойная ковровая плитка содержит: ворсовый слой главной основы, содержащий верхнюю поверхность ковровой плитки и нижнюю поверхность слоя главной основы; слой грунтовки, присоединенный к нижней поверхности слоя главной основы, и основу плитки, присоединенную к слою грунтовки, при этом основа плитки содержит нижнюю поверхность ковровой плитки.
Многослойная ковровая плитка предпочтительно содержит светопропускающую часть ковровой плитки, имеющую показатель пропускания света ковровой плиткой, находящийся предпочтительном в диапазоне 0,5-30%, предпочтительно 0,5-15% и более предпочтительно составляющий, по меньшей мере, 1%, например, по меньшей мере, 2% или, по меньшей мере, 5% для света, распространяющегося в направлении от основы плитки к верхней поверхности ковровой плитки и имеющего длину волны в видимой области спектра. Таким образом, может быть получено прочное ковровое покрытие, в основе изготовления которого лежат технологические процессы изготовления ковров , по существу,ющему уровню техники, но при особом внимании к удельному коэффициенту пропускания при выборе соответствующих слоев и/или материалов слоев. Многослойная структура ковра предпочтительна для обеспечения удовлетворения требований к ковровым плиткам в сравнении с обычными коврами.
Термин «основа плитки» обозначает особый тип основы. Термин «второстепенная основа» может относиться к «основе плитки», но не каждая второстепенная основа пригодна в качестве «основы плитки». Например, ранее описанный материал «ActionBak» может быть непригодным в качестве «основы плитки».
Слой грунтовки может потребоваться для удовлетворения требований в особенности к прочности крепления пучков и предпочтительно к огнезащите, и может потребоваться то, чтобы основа плитки удовлетворяла требованиям, например, по общей массе на единицу площади, по общей квадратности/прямоугольности и прямолинейности краев, по стабильности размеров, по закручиванию/куполовидному поднятию и повреждениям на обрезанной кромке (изнашиванию). В особенности в применениях с высокой интенсивностью износа (например, для офисов, школ, гостиниц, библиотек, больниц, транспортных средств, определенных помещений в домах и т.д.) это может быть целесообразным.
Кроме того, использование плиток может быть предпочтительным, поскольку в том случае, когда может возникнуть необходимость в замене, ремонте или удалении источника света, может потребоваться удаление (временное) только соответствующей(их) ковровой(ых) плитки(ок).
Указанный диапазон значений показателя пропускания, с одной стороны, может обеспечить достаточное пропускание через ковровую плитку, например, для того, чтобы сделать световой эффект видимым даже при стандартных условиях освещения в офисе, особенно при использовании светодиодов , по существу,ющему уровню техники, предпочтительно твердотельных светодиодов, но, с другой стороны, может , по существу, предотвратить видимость элементов (например, таких как источник света) под ковровой плиткой (или других элементов под ковровой плиткой). Видимость пола или других элементов под ковровыми плитками, в частности, может быть нежелательной, поскольку источник света (или другие элементы, подобные электрическим проводам, отражающей фольге или подстилающему слою) больше не могут быть скрыты.
Твердотельные светодиоды особенно желательны в качестве источника(ов) света вследствие их малых размеров. Подобные источники света , по существу,ющему уровню техники могут иметь толщину менее 1 мм, даже в интервале от приблизительно 0,2 мм (исключая толщину опорного конструктивного элемента, такого как печатная плата, составляющую 0,5-1 мм) или менее. При размещении подобного источника света (например, имеющего общую толщину, составляющую 1 мм, включая опорный конструктивный элемент) на полу ковровая плитка может быть размещена поверх источника света без значительного воздействия (наличия) источника света на (локальную) высоту поверхности ковровой плитки и без значительного воздействия на (локальное) восприятие ковровой плитки на ощупь. Тем не менее, может быть предпочтительно принимать во внимание наличие источника света под ковровой плиткой при изготовлении ковровых плиток. Следовательно, в одном варианте осуществления основа плитки имеет углубление, выполненное с возможностью, по меньшей мере, частичного ограждения источника света.
Тем не менее, предпочтительно вместо этого материал основы плитки также может быть выбран так, что он может (пластически) деформироваться по форме поверх источника(ов) света (и/или поверх системы освещения, также см. ниже). Это может быть характерно для большинства материалов, предложенных в данной заявке.
Таким образом, при размещении источников света ковровые плитки могут не иметь никаких углублений, и ковровые плитки размещают поверх источников света (или соответственно поверх системы освещения), или ковровые плитки могут иметь углубления, и углубления ковровых плиток размещают поверх источников света, или источники света, более точно система освещения, могут быть образованы посредством подстилающего слоя, и ковровые плитки размещают поверх подстилающего слоя. В дополнительном варианте осуществления светопропускающие многослойные ковровые плитки не имеют углублений. В еще одном варианте осуществления система освещения содержится в подстилающем слое.
Источник света может быть отдельным от ковра, то есть ковровая плитка в одном варианте осуществления может не включать в себя источник света. Однако в определенном варианте осуществления источник света также может быть, по меньшей мере, частично встроен в ковер, в особенности в основу плитки. Следовательно, в одном варианте осуществления ковровая плитка может содержать, по меньшей мере, один источник света. Таким образом, в соответствии с определенным вариантом осуществления изобретения предложена светопропускающая многослойная ковровая плитка, содержащая источник света, предпочтительно (твердотельный) светоизлучающий диод (светодиод, СИД).
В предпочтительном варианте осуществления слой главной основы содержит пучки, содержащий светоотражающий материал. Например, главная основа представляет собой нетканый материал, через который пропущены светло-коричневые нити, образующие пучки, при этом ворсовая главная основа имеет показатель пропускания света, составляющий, например, 1-2% без нанесенного слоя грунтовки. Использование (отражающих) пучков может создать возможность дополнительного выхода света из ковра и/или улучшения распределения света и/или уменьшения поглощения света. Отражательная способность (коэффициент отражения) может находиться, например, в диапазоне 10-40%.
3
3
3
3
Кроме того, выбор материалов соответствующих слоев многослойного материала может иметь важное значение для пропускания света от источника света через ковровую плитку. В одном примере слой главной основы содержит материал, выбранный из группы, состоящей из полипропилена (РР), нейлона и джута, главным образом полипропилен. Кроме того, слой грунтовки предпочтительно содержит материал, выбранный из группы, состоящей из светопропускающего латекса, светопропускающего акрилового материала и светопропускающего материала на основе дисперсии полиолефинов (такого как Hypod™ от DOW). Для того чтобы сделать грунтовку или клей светопропускающими, она/он предпочтительно должна/должен быть, , по существу,, свободной/свободным от рассеивающих свет или поглощающих свет частиц. Если это невозможно (например, вследствие огнезащитных свойств данных частиц), количество наполнителя предпочтительно должно быть уменьшено насколько это возможно. В альтернативном варианте наполнитель предпочтительно должен быть заменен другим наполнителем, который не рассеивает свет или рассеивает свет в меньшей степени, чем наполнители , по существу,ющему уровню техники, такие как CaCO. Это может быть обеспечено, например, посредством выбора наполнителя, который имеет аналогичный оптический показатель преломления в сравнении с клеящим материалом. Например, авторы изобретения установили, что материал Al(OH) обеспечивает сравнительно малое рассеяние в сочетании с латексом. Авторы изобретения также установили, что использование наполнителей с высокой степенью чистоты (например, ≥99%) обеспечивает увеличение коэффициента пропускания света (например, известно, что наполнители на основе CaCO, как правило, используемые в ковровом покрытии, имеют коричневатый свет вследствие наличия примесей в CaCO).
В подавляющем большинстве ковровых плиток, которые изготавливаются в настоящее время, битум или слой непрозрачного поли(винилхлорида) используется в качестве основы плитки. Данные основы плиток не обладают способностью к пропусканию света, и, таким образом, должен быть использован другой материал. Следовательно, в дополнительном варианте осуществления основа плитки содержит материал, выбранный из группы, состоящей из светопропускающего поли(винилхлорида) (PVC) или поли(винилбутираля) (ПВБ), силиконового каучука или поли(метилметакрилата) (PMMA), но в альтернативном варианте также может быть использована основа на основе полипропилена (PP) или полиэтилена (РЕ). Все данные материалы могут быть использованы в качестве второстепенной основы, имеющей некоторую гибкость и некоторую способность к пропусканию света. Таким образом, может быть использован любой из данных светопропускающих материалов - поли(винилхлорид) (PVC), поли(винилбутираль) (PVB), силиконовый каучук, поли(метилметакрилат) (PMMA) и т.д.
Основа плитки также содержит клей, нанесенный в виде покрытия на слой грунтовки. Если требуется, данный адгезионный слой может содержать вышеупомянутый грубый холст. Адгезионный слой, используемый для основы плитки, предпочтительно содержит материал, выбранный из группы, состоящей из пропускающего поливинилхлорида (PVC), поливинилбутираля (PVB), силиконового каучука, полиметилметакрилата (PMMA), полиэтилена (РЕ) и полипропилена (PP). Еще более предпочтительно, если основа плитки выбрана из группы, состоящей из светопропускающего слоя поливинилхлорида (PVC), слоя поливинилбутираля (PVB), слоя силиконового каучука, слоя полиметилметакрилата (PMMA), слоя полиэтилена (РЕ) и слоя полипропилена (PP). В последнее время растет интерес к основам нового типа для ковровых плиток вследствие растущего спроса на экологически безопасные основы для ковров, что означает, что основа должна легко поддаваться переработке и не должна наносить вред окружающей среде. Было показано, что в настоящее время существует возможность изготовления систем полиолефиновых основ, например, на основе использования полиэтилена (РЕ) (примером является материал EcoWorx от компании Shaw). Полиолефиновая основа может быть очень подходящей для настоящего изобретения. Изобретение в сочетании с полиолефиновой основой обеспечивает дополнительное преимущество по сравнению с системами, в которых светодиоды заделаны в ковровую плитку, поскольку система освещения может быть легко отделена от ковровой плитки, что облегчает переработку.
2
3
3
Кроме того, основа плитки предпочтительно, , по существу,, свободна от рассеивающих свет или поглощающих свет наполнителей. Тем не менее, для удовлетворения требований стандарта для ковровых плиток может быть необходимо использовать наполнитель. Кроме того, в данных случаях пропускание света может быть улучшено при использовании наполнителя с аналогичным показателем преломления и использовании наполнителя с повышенной степенью чистоты. Однако количество наполнителей, пригодных для основы плитки, больше, поскольку она не должна иметь сильных огнезащитных свойств. Следовательно, светопропускающие материалы, такие как стекло, AlO, TiO и т.д., могут быть использованы в качестве материалов наполнителей (например, при выборе материала наполнителя с учетом показателя преломления для предотвращения слишком большого рассеяния).
В определенном варианте осуществления ковровой плитки слой главной основы содержит полипропилен (или нейлон, или джут), слой грунтовки содержит материал, выбранный из группы, состоящей из светопропускающего латекса, светопропускающего акрилового материала и светопропускающего материала на основе дисперсии полиолефинов, и основа плитки содержит материал, выбранный из группы, состоящей из пропускающего поли(винилхлорида) (PVC), поли(винилбутираля) (PVB), силиконового каучука, поли(метилметакрилата) (PMMA), полипропилена (PP) и полиэтилена (РЕ). Таким образом, может быть разработана ковровая плитка, содержащая одну или более светопропускающих частей ковровой плитки. Следовательно, в соответствии с изобретением также разработана ковровая плитка с определенной в настоящем описании многослойной структурой, при этом многослойная ковровая плитка имеет показатель пропускания света ковровой плиткой, находящийся в предпочтительном диапазоне 0,5-30%, например 0,5-15%, в особенности 1-10%, предпочтительно составляющий, по меньшей мере, 1%, для света, распространяющегося в направлении от основы плитки к верхней поверхности ковровой плитки и имеющего длину волны в видимой области спектра. Таким образом, термин «часть» также может относиться к множеству частей.
В том случае, когда материал наполнителя в виде макрочастиц используется в слое грунтовки и/или в основе плитки, отношение показателя преломления материала наполнителя к показателю преломления соответственно слоя грунтовки или основы плитки предпочтительно находится в интервале от приблизительно 0,95 до 1,05.
Слой главной основы предпочтительно представляет собой светопропускающий слой главной основы. Адгезионный слой или слой грунтовки предпочтительно представляет собой светопропускающий слой грунтовки. Основа плитки предпочтительно представляет собой светопропускающую основу (слой основы) плитки. Таким образом, может быть создана ковровая плитка, которая является светопропускающей. Основа плитки может представлять собой «второстепенную основу», такую как известна в данной области техники. Основа плитки может представлять собой адгезионный слой. Следует отметить, что в настоящем описании термин «адгезионный слой» относится к слою, который приклеен (прикреплен) к другому слою, в данном случае главным образом к слою грунтовки. Во время изготовления плитка подвергается процессам обработки, подобным отверждению и/или нагреву и/или сушке, как известно в данной области техники, что приводит к образованию слоя, который может обеспечить прочность и который, по существу, больше не имеет никаких клеящих свойств, за исключением, например, прилипания слоя грунтовки к главной основе и прилипания основы плитки к слою грунтовки.
Основа плитки может дополнительно содержать холст. Холст представляет собой марлевый (или сетчатый) материал, такой как джут, но также может быть изготовлен из полипропилена или нейлона, или стекловолокна. Следовательно, холст предпочтительно содержит текстильный материал с марлевой структурой (или сетчатой структурой). Холст может придать дополнительную прочность ковровой плитке. Преимуществом сетчатой (или марлевой) структуры является то, что свет от источника света может относительно легко проходить через сетки (или марли). Другое преимущество состоит в том, что повышение прочности, обеспечиваемое сеткой, может создать возможность дополнительного уменьшения количества материалов наполнителей в основе плитки.
Тип материалов, определенный состав материалов, значения толщины (слоев) материалов и плотность, высота и цвет пучков могут быть выбраны для получения плитки с заданным пропусканием света ковровой плиткой. Светопропускающая часть ковровой плитки предпочтительно имеет показатель пропускания света ковровой плиткой в диапазоне 0,5-30%, например 1-15%. Однако показатель пропускания света может быть даже меньше, например, он может находиться в диапазоне от приблизительно 0,5 до 10%, например, 1-5% или 0,5-5%. Показатель пропускания предпочтительно выбирают так, чтобы предотвратить видимость объекта, такого как пол (или других элементов, подобных источнику света или системе освещения (в выключенном состоянии)), для наблюдателя, смотрящего на верхнюю поверхность ковра, образуемую ковровой плиткой. Показатель пропускания через светопропускающую ковровую плитку предпочтительно составляет, по меньшей мере, 1%, например, по меньшей мере, 2%.
В соответствии с дополнительным аспектом изобретение также относится к ковровой конструкции, главным образом к полу с ковровым покрытием, содержащему множество светопропускающих многослойных ковровых плиток, подобных описанным в настоящем описании. Подобный пол с ковровым покрытием может быть размещен на прозрачном полу, таком как стеклянный пол. Таким образом, может быть предусмотрен свет, проходящий из зоны под ковровыми плитками в пространство, в котором размещен пол с ковровым покрытием.
Некоторые варианты осуществления изобретения разъяснены дополнительно в отношении пола с ковровым покрытием в качестве примера ковровой структуры. Однако ковровая структура также может быть использована в качестве потолочного ковра или настенного ковра. В настоящем описании термин «пол с ковровым покрытием» относится к полу, по меньшей мере, частично покрытому ковром, при этом ковер содержит множество ковровых плиток. Следовательно, термин «пол с ковровым покрытием» относится к полу, по меньшей мере, частично покрытому ковровыми плитками. Термин «покрытый» не исключает наличия источника света или системы освещения, или подстилающего слоя между полом и ковровой(ыми) плиткой(ами).
Примерами также являются ворсовые ковровые плитки, которые используются в качестве покрытия стен или кровли. В настоящем описании «ворсовые ковровые плитки» также названы «ковровыми плитками».
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее варианты осуществления изобретения будут описаны только в качестве примеров со ссылкой на сопровождающие схематические чертежи, на которых соответствующие ссылочные позиции обозначают соответствующие компоненты и в которых:
фиг.1 изображает один вариант осуществления ковровой структуры, содержащей ковровый элемент и в данном варианте осуществления систему задней подсветки;
фиг.2а-2b изображают варианты осуществления осветительного элемента (системы задней подсветки);
фиг.3а-3с изображают варианты осуществления ковровых элементов;
фиг.4а-4d изображают определенные варианты осуществления осветительных элементов системы задней подсветки;
фиг.5 изображает осветительную систему, содержащую ковровый элемент, источники света (например, из системы задней подсветки) и управляющий элемент, и необязательные датчики;
фиг.6 изображает вид сверху коврового элемента, показывающего стрелки (как пример информации);
фиг.7а-7с изображают варианты осуществления светоизлучающего ковра;
фиг.8а-8d изображают варианты осуществления светоизлучающей ковровой плитки; и
фиг.9а-9j изображают варианты осуществления осветительной системы.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг.1 схематически изображает ковровый элемент 1, такой как ковер, ковровая плитка или множество ковровых плиток. Ковровый элемент имеет переднюю поверхность 2 коврового элемента, по которой, например, могут ходить люди и которая, как правило, направлена к пользователю(ям) коврового элемента 1, и заднюю сторону 3 коврового элемента.
В качестве примера показаны осветительные элементы 110, которые в данном схематически изображенном варианте осуществления расположены у задней стороны 3 коврового элемента.
Преимуществом размещения осветительных элементов с задней стороны 3 является то, что осветительные элементы могут быть отдельными от коврового элемента. Это обеспечивает возможность перестановки и замены осветительных элементов в любой момент времени в будущем и это также позволяет уменьшить затраты на всю систему, поскольку отсутствует необходимость в выполнении какой-либо стандартизированной комбинации коврового покрытия и системы освещения. В оставшейся части данного описания в центре внимания будет находиться осветительный элемент, размещенный с задней стороны коврового элемента, и при этом осветительный элемент является отдельным от коврового элемента. Тем не менее, следует принимать во внимание то, что осветительный элемент также может быть встроен в ковровый элемент, как описано ранее (например, при этом осветительный элемент помещен в адгезионный слой коврового элемента). Каждый осветительный элемент 110 содержит, по меньшей мере, один источник света (см. ниже). Одно или более осветительных элементов 110 образуют вместе систему задней подсветки, которая обозначена ссылочной позицией 100.
В данном схематически показанном варианте осуществления показан вариант, в котором ковровый элемент 1 является проницаемым для света 112 от источника(ов) света. Следовательно, свет 112 может выходить на передней поверхности 2 из коврового элемента 1. Источник(и) 111 света предпочтительно не виден (не видны) пользователю, смотрящему на переднюю поверхность 2. Комбинация коврового элемента 1 и системы 100 задней подсветки в настоящем описании также названы ковровой структурой 10. Таким образом, ковровая структура 10 содержит систему задней подсветки и ковровый элемент 1, при этом задняя сторона 3 коврового элемента 1 расположена рядом с системой 100 освещения (более точно, рядом с передними поверхностями осветительных элементов, см. ниже).
Фиг.2а-2b схематически изображают варианты осуществления осветительного элемента 110, при этом осветительный элемент 110 содержит подложку 140, по меньшей мере, один источник 111 света, скомпонованный для генерирования светового излучения 112, переднюю поверхность 120 осветительного элемента, содержащую, по меньшей мере, один источник 111 света, и заднюю поверхность 130 осветительного элемента. Общая высота предпочтительно равна или меньше 3 мм, главным образом равна или меньше 1,5 мм.
Фиг.3а схематически изображает вариант осуществления коврового элемента 1, в котором ковровый элемент содержит ламинат 3130. Ковровый элемент содержит главную основу 710, содержащую нити 711, образующие пучки 712. Нити 711 проходят от слоя 710 главной основы, а пучки 712 - от передней поверхности 2 коврового элемента. Ламинат 3130 дополнительно содержит адгезионный слой 730. Как правило, нити 711 частично проходят в адгезионный слой 730. Адгезионный слой 730 расположен между главной основой 710 и основой 720. Основа 720 может представлять собой второстепенную основу ковра или основу ковровой плитки для ковровой плитки. Основа 720 имеет наружную поверхность, которая названа задней стороной 3 коврового элемента (также см. выше).
Фиг.3b и 3с далее схематически изображают варианты осуществления ковровых структур 10, соответственно содержащих множество ковровых плиток 300 (3b) или содержащих (изготовленный на широком ткацком станке) ковер 200 (3с). Передние поверхности 2 и задние стороны 3 ковровых плиток (также) обозначены соответственно ссылочными позициями 302 и 303; передняя поверхность 2 и задняя сторона 3 ковра 200 (также) обозначены соответственно ссылочными позициями 202 и 203.
Фиг.4а-4с схематически изображают варианты осуществления элемента 110 задней подсветки. На фиг.4а показаны три варианта структур источника 111 света. В одном варианте (слева) источник 111 света расположен на передней поверхности 120 осветительного элемента; таким образом, передняя поверхность 120 осветительного элемента содержит источник 111 света. В других вариантах (в середине/справа) передняя поверхность 120 осветительного элемента содержит углубление 122 в подложке, в котором могут быть размещены источник 111 света и сопутствующие электронные устройства (такие как одно или более из транзистора, полевого транзистора со структурой металл - оксид - полупроводник, диода, сопротивления, интегральной схемы микроконтроллера, конденсатора и т.д.) (непоказанные). Источник 111 света или электронные устройства могут быть частично (в середине) или полностью (справа) размещены в углублении 122 подложки. Высота подложки 140 обозначена h1; общая высота (включая возможные оптические устройства, также см. ниже) элемента 110 задней подсветки обозначена h2.
Фиг.4b-4с схематически изображают на виде сбоку и виде сверху варианты осуществления, в которых источники 111 света дополнительно содержат оптические устройства 70. Оптические устройства 70 пригодны для направления света 112 от источника(ов) 111 света в светопропускающий ковровый элемент 1, и оптические устройства 70, подходящие для проникновения в, по меньшей мере, часть светопропускающего коврового элемента 1 (также см. ниже). Расположенные слева и справа варианты на фиг.4b имеют заостренную верхнюю поверхность, показанную в виде заостренной верхней поверхности 71; расположенный в середине вариант на фиг.4b имеет плоскую верхнюю поверхность 72. Ссылочная позиция 74 обозначает наружную поверхность оптических элементов 70. Оптические элементы 70 могут иметь структуру 75, выбранную из группы, состоящей из пирамидальной, цилиндрической, конической и т.д. Фиг.4с схематически изображает вид сверху вариантов (необязательно таких же, как показанные на фиг.4b), из которых расположенный слева вариант имеет пирамидальную форму, расположенный справа вариант имеет коническую форму, и расположенный в середине вариант имеет цилиндрическую форму. Высота оптических устройств обозначена ссылочной позицией h3.
Оптические устройства на фиг.4с-4d могут быть снабжены нагревательным элементом, который может вызывать расплавление коврового элемента для облегчения проникновения оптических устройств в ковровый элемент. Нагревательный элемент может представлять собой электропроводящий элемент, такой как проволока или металлическая пластинка, расположенный на, по меньшей мере, части наружной поверхности оптических устройств. При наложении коврового элемента на систему задней подсветки нагревательный элемент может быть нагрет, предпочтительно до температуры в интервале от 50 до 200ºС. Таким образом, часть слоя основы может расплавляться, в результате чего облегчается проникновение в слой основы, обеспечивающее размещение, по меньшей мере, части оптических устройств. Например, в проводящей проволоке может генерироваться ток для нагрева электропроводящей проволоки и нагрева, тем самым соседних частей коврового элемента. Ток может возникать за счет соединения (внешнего) источника с электропроводящим элементом и направления тока по электропроводящему элементу. В другом варианте осуществления ток генерируется за счет индуктивной связи.
Фиг.4d схематически изображает вариант осуществления, в котором ковровый элемент 1 содержат предварительно отформованное или предварительно образованное углубление 5 в ковровом элементе (вариант слева). Вариант, расположенный в середине, показывает вариант осуществления осветительного элемента 110, в котором источник 111 света и/или возможные электронные устройства утоплены в углубление 122 для осветительного элемента, и в варианте, расположенном справа, показано, что задняя сторона 3 коврового элемента 1 приспособлена к наличию источника 111 света (а также, возможно, осветительного элемента 110). Заостренные оптические устройства 70, подобные показанным выше, могут быть использованы для проникновения в часть слоя основы, возможно, даже для проникновения в адгезионный слой. Заостренные оптические элементы 70 предпочтительно не проникают в слой главной основы.
Фиг.5 схематически изображает вариант осуществления осветительной системы 1000, содержащей источник 111 (и/или 111') света, скомпонованный для генерирования света 112, управляющий блок 150 и ковровый элемент 1, подобные описанным в настоящем описании. Управляющий блок 150 сконфигурирован для приема одного или более входных сигналов и сконфигурирован для генерирования в ответ на один или более входных сигналов, одного или более выходных сигналов для управления светом 112 (и/или 112'), создаваемым источниками 111 (и/или 111') света, и при этом, по меньшей мере, один входной сигнал поступает от (оптического) датчика 160. Следует отметить, что источник 111 света может представлять собой часть элемента 110 задней подсветки или может быть встроен в ковровый элемент 1, но в одном варианте осуществления (дополнительно или в альтернативном варианте) также может находиться снаружи коврового элемента 1; последний вариант обозначен ссылочной позицией 111', а свет - ссылочной позицией 112'. Следует отметить, что обе опции могут быть обеспечены посредством системы 1000. Кроме того, в качестве примера показан один вариант осуществления (оптического) датчика 160, встроенного в ковер, показан один вариант осуществления датчика 160 у задней стороны 3 коврового элемента, и показан наружный датчик 160. Могут быть использованы один или более подобных датчиков 160. Входные сигналы могут быть получены от одного или более датчиков 160 и/или могут быть получены от устройства 170 для ввода данных пользователем. В настоящем изобретении осветительная система 1000 предпочтительно содержит, по меньшей мере, один источник 111 света, предусмотренный в системе 100 задней подсветки ковра.
Фиг.6 схематически изображает пример коврового элемента 1, если смотреть со стороны верхней поверхности 2 коврового элемента, при этом источники 111 света предусмотрены за верхней поверхностью 2 коврового элемента, как в системе 100 задней подсветки, и/или в виде источников, помещенных в ковровый элемент 1. Таким образом, разработан вариант осуществления ковровой структуры 10, который в качестве примера «показывает» информацию 400, в данном примере - стрелку.
Фиг.7а-7с схематически изображают варианты осуществления ковра 200, содержащие соответственно слой 710 главной основы (фиг.7а), слой 710 главной основы и слой 8120 второстепенной основы (фиг.7b), и слой 710 главной основы, адгезионный слой 8130 и слой 8120 второстепенной основы, при этом в последнем варианте адгезионный слой 8130 расположен между слоем 710 главной основы и слоем 8120 второстепенной основы. Адгезионный слой 8130 также может содержать зоны (непоказанные), то есть адгезионный слой 8130 может быть расположен между частью(ями) слоя 710 главной основы и слоя 8120 второстепенной основы. Тем не менее, адгезионный слой, предпочтительно, полностью закрывает зону между главным и второстепенным слоями так, чтобы можно было гарантировать адгезионное сцепление на всей поверхности ковра (это имеет важное значение при отрезке ковра до заданного размера).
Слой 710 главной основы имеет верхнюю поверхность 7111 слоя главной основы и нижнюю поверхность 7112 слоя главной основы. Слой 8120 второстепенной основы имеет верхнюю поверхность 8121 слоя второстепенной основы и нижнюю поверхность 8122 слоя главной основы. Адгезионный слой 8130 имеет верхнюю поверхность 8131 адгезионного слоя и нижнюю поверхность 8132 адгезионного слоя. Ковер имеет переднюю поверхность 2 коврового элемента, то есть поверхность ковра, для того, чтобы по ней ходили, на ней стояли, сидели, размещали на ней предметы и т.д., и заднюю сторону 3 коврового элемента. Слой 710 главной основы и возможный слой 8120 второстепенной основы и возможный адгезионный слой 8130 могут образовывать «набор» или ламинат из одного или более слоев, более точно образовывать ковер 200, имеющий переднюю поверхность 2 коврового элемента и заднюю сторону 3 коврового элемента в качестве «границ».
На фиг.7а задняя сторона 3 коврового элемента, по существу, совпадает с нижней поверхностью 7112 слоя главной основы. На фиг.7b нижняя поверхность 7112 слоя главной основы примыкает к верхней поверхности 8121 слоя второстепенной основы, и задняя сторона 3 коврового элемента, по существу, совпадает с нижней поверхностью 8122 слоя второстепенной основы. На фиг.7с нижняя поверхность 7112 слоя главной основы примыкает к клейкой верхней поверхности 8131, клейкая нижняя поверхность 8132 примыкает к верхней поверхности 8121 слоя второстепенной основы, и задняя сторона 3 коврового элемента, по существу, совпадает с нижней поверхностью 8122 слоя второстепенной основы. Следует отметить, что термины «нижний» и «верхний» используются только для того, чтобы разъяснить понятным образом различные поверхности объектов, такие как поверхности слоя главной основы, адгезионного слоя (см. ниже), слоя второстепенной основы и ламината. Использование терминов «нижний» и «верхний» не ограничивает ни ковер по заявленному изобретению, ни его применение в конфигурациях, схематически показанных на сопровождающих чертежах. Слой 710 главной основы выполнен с нитями 711, образующими пучки 712, в данном случае пучки в виде замкнутых петель, у верхней поверхности 7111 главной основы. Передняя поверхность 2 коврового элемента в настоящем описании также названа «стороной ковра» или «стороной, обращенной к пользователю во время его использования в качестве ковра».
Альтернативно, в еще одном варианте осуществления ковер содержит слой 710 главной основы и адгезионный слой и не содержит слоя 8120 второстепенной основы. Данный вариант осуществления может представлять собой вариант осуществления, подобный схематически показанному на фиг.7с, однако без слоя 8120 второстепенной основы, таким образом, при этом нижняя поверхность 8131 адгезионного слоя может совпадать с задней стороной коврового элемента (следовательно, в данном случае с задней поверхностью 203 ковра).
Фиг.7с также в качестве примера изображает, что ковер 200 содержит, по меньшей мере, одну пропускающую часть ковра, обозначенную ссылочной позицией 7104 (пропускающая часть ковра предпочтительно имеет такой же размер, как ковер (таким образом, это может означать, что весь ковер 200 является пропускающим)). Источник 111 света расположен под ковровой плиткой 300. Источник 111 света скомпонован для обеспечения света 112, по меньшей мере, часть которого может проходить через ковер 200. Свет 112 за ковром 200 по ходу лучей (также) обозначен ссылочной позицией 112, которая относится к «свету от ковра».
Следовательно, ковер 200 содержит светопропускающие части 7104 ковровых плиток, характеризующиеся показателем пропускания света, предпочтительно находящимся в диапазоне от 0,5 до 30% для света 112, распространяющегося в направлении от основы 7120 плитки к передней поверхности 302 ковровой плитки и имеющего длину волны в видимой области спектра.
Фиг.8а-8d схематически изображают варианты осуществления ковровой плитки 300.
Фиг.8а схематически изображает вариант осуществления светопропускающей многослойной ковровой плитки 300, имеющей переднюю поверхность 302 ковровой плитки и заднюю поверхность 303 ковровой плитки 303. Многослойная ковровая плитка содержит слой 710 ворсовой главной основы, содержащий переднюю поверхность 302 ковровой плитки и нижнюю поверхность 7112 слоя главной основы. Верхняя поверхность ковровой плитки представляет собой лицевую сторону или верх ковра, образованный пучками, обозначенными ссылочной позицией 712. Пучки 712 образованы из нитей 711. Верхняя поверхность главной основы 710 обозначена ссылочной позицией 7111. Нити 712 выступают через данную верхнюю поверхность 7111 слоя 710 главной основы. Нити 711 проходят через слой 710 главной основы для образования пучков 712, выступающих от ворсовой поверхности (то есть от передней поверхности 302 ковровой плитки), по которой люди могут ходить и т.д.
Нити 711 обычно не закреплены и должны быть приклеены клеем (со стороны адгезионного слоя или слоя грунтовки). Адгезионный слой, который может иметься на задней стороне главной основы, обеспечивает приклеивание пучков к слою главной основы и удерживание пучков 712 на месте. Ковровая плитка 300 (таким образом) дополнительно содержит слой 7130 грунтовки, прикрепленный к нижней поверхности 7112 слоя главной основы. Слой 7130 грунтовки нанесен в виде покрытия на нижнюю поверхность 7112 слоя главной основы. Таким образом, нижняя поверхность 7112 слоя главной основы и верхняя поверхность образованного таким образом слоя 7130 грунтовки, обозначенные ссылочной позицией 7131, расположены рядом друг с другом или переплетены (связаны вместе).
Ковровая плитка 300 дополнительно содержит основу 7120 плитки, прикрепленную к слою 7130 грунтовки. Основа 7120 плитки содержит верхнюю поверхность 7121 основы плитки и нижнюю поверхность 7122 основы плитки. Верхняя поверхность 7121 основы плитки примыкает к нижней поверхности 7132 слоя грунтовки, поскольку основа плитки, по существу, состоит из клеящего вещества, нанесенного на нижнюю поверхность 7132 слоя грунтовки. Основа 7120 плитки образует заднюю поверхность 303 ковровой плитки. В данном варианте осуществления нижняя поверхность 7122 основы плитки представляет собой заднюю поверхность 303 ковровой плитки.
Ковровая плитка 300 имеет общую высоту h. Край(я) ковровой плитки 300 обозначен(ы) ссылочной позицией 7103.
Фиг.8b, по существу, такая же, как фиг.8а, но в качестве примера схематически показаны пучки 712 с разрезанными петлями, в то время как на фиг.8а показаны пучки 712 в виде петель.
Фиг.8с схематически изображает вариант осуществления, в котором основа 7120 плитки дополнительно содержит холст 7135, такой как джутовый мат. Как правило, холст будет помещен в клеящий материал основы 7120 плитки.
Ковровая плитка 300 может быть изготовлена способом, включающим (а) протягивание волокон через светопропускающую главную основу с образованием пучков (для образования ворса), (b) нанесение светопропускающего адгезионного слоя грунтовки в виде покрытия на нижнюю поверхность 7112 слоя главной основы, имеющуюся у главной основы 710 (тем самым противоположную по отношению к ворсу), при этом указанный адгезионный слой обеспечивает крепление находящихся с лицевой стороны волокон к главной основе 710 и образует тем самым слой 7130 грунтовки, (с) нанесение светопропускающего клеящего вещества основы на заднюю сторону слоя 7130 грунтовки, то есть на нижнюю поверхность 7132 слоя грунтовки, и, возможно, на грубый холст 7135, в результате чего образуется основа 7120 плитки, и (d) разрезание ковра на ковровые плитки, например, с размерами 0,5×0,5 м.
Ворсовый ковер обычно содержит слой главной основы, в которой образованы пучки, как правило, посредством использования нейлоновых, шерстяных или полипропиленовых нитей. Впоследствии покрытие из клеящего вещества, подобного латексу, наносят на нижнюю сторону ковра для фиксации пучков на месте. Данное покрытие названо слоем грунтовки (латекса). Слой 7130 грунтовки придает прочность пучкам (так называемую прочность крепления пучков). Кроме того, слой 7130 грунтовки используется для того, чтобы, по существу, предотвратить проникновение клеящего вещества из адгезионного слоя (см. ниже) через пучки (через отверстия между пучками) в направлении передней поверхности 302 ковровой плитки.
3
3
2
2
3
Слой грунтовки предпочтительно (в максимально возможной степени) свободен от материала наполнителя, такого как карбонат кальция, вызывающего рассеяние света или поглощение света. Однако наполнители могут потребоваться для обеспечения требуемых огнезащитных свойств. Для этого могут быть добавлены наполнители, и данные наполнители предпочтительно выбирают в малом количестве, и их выбирают с показателем преломления, как можно более близким к показателю преломления клеящего материала. В качестве примеров огнезащитных материалов слой 7130 грунтовки может содержать (помимо клеящего вещества) один или более материалов, выбранных из группы, состоящей из тригидрата алюминия (Al(OH) (ATH)), оксида магния (MgO (MDH)) и бората цинка (Zn(BO) (ZB)), триоксида сурьмы (SbO (AO)). Авторы изобретения обнаружили в экспериментах, что тригидрат алюминия имеет особенно хороший показатель пропускания света при использовании его в комбинации с латексом вследствие приемлемого сочетания оптических показателей преломления.
После высушивания слоя грунтовки дополнительный слой клеящего вещества основы плитки, подобного материалам, упомянутым ранее, наносят (для образования так называемой основы плитки или так называемого слоя основы плитки) посредством использования способов, которые известны в данной области техники (например, для получения основы из поливинилхлорида). Если требуется, может быть использован холст 7135 (имеющий марлевую структуру). Как правило, холст 7135 накладывают на неотвержденный слой основы плитки так, что холст 7135 может «погружаться» в клеящее вещество основы плитки. Назначение холста 7135 состоит в придании дополнительной прочности ковровой структуре. Клеящее вещество основы плитки впоследствии подвергают отверждению (способ зависит от типа материала основы плитки, который используется). После этого ковер может быть разрезан на ковровые плитки 300. Таким образом получают многослойную ковровую плитку 300.
Таким образом, основа 7120 плитки может представлять собой вышеупомянутую комбинацию адгезионного слоя 7130 основы плитки и холста 7135, но также может представлять собой клеящее вещество основы плитки само по себе. Подобный холст 7135, как правило, помещают в адгезионный слой перед отверждением адгезионного слоя для образования основы 7120 плитки.
2
2
2
Различие между коврами и ковровыми плитками 300 состоит в том, что ковровые плитки 300 являются более жесткими или негнущимися. Это имеет важное значение, поскольку в противном случае ковровые плитки не оставались бы на своих местах при установке. Стандартными требованиями к плиткам являются общая масса на единицу площади (например, >3,5 кг/м для плитки, уложенной без закрепления), размеры (например, с отклонениями ± 0,3% от номинальных размеров, ±0,2% в одной и той же партии), квадратность/прямоугольность и прямолинейность краев (например, ±0,15% в обоих направлениях), стабильность размеров (например, усадка и удлинение ≤0,2% в обоих направлениях), закручивание/куполовидное поднятие (например, максимальное отклонение любой части образца от его плоскости ≤2 мм) и, например, отсутствие повреждений на обрезанной кромке (отсутствие изнашивания). Кроме того, размеры ковровых плиток 300 отличаются от размеров ковров. Как правило, ковровая плитка 300 имеет площадь, составляющую 1 м или менее, но, как правило, площадь составляет 0,5 м × 0,5 м = 0,25 м. Ковровые плитки 300 дополнительно могут быть заданы так, чтобы они удовлетворяли NEN-EN 1307 (ICS 59.080.60, June 1118), в особенности приложению А (Annex A). Кроме того, обычное испытание на прочность крепления пучков - это испытание в соответствии со стандартом ASTM D1335. Стандартные средние значения из документа UM44d - это 6,25 фунта (2,835 кг) для ворса из петель и 3,0 фунта (1,3608 кг) для ворса из разрезанных петель.
Что касается ковровой плитки 300, то плотность расположения нитей, цвет и длина нитей, тип основы 7120 плитки и тип адгезионного слоя 7130, такого как слой между слоем 710 главной основы и основой 7120 плитки, могут быть выбраны для образования ковровой плитки 300, которая обеспечивает возможность пропускания светового излучения от источника 111 света, расположенного под ковровой плиткой 300.
Ковровая плитка 300 главным образом выполнена так, чтобы она была, по меньшей мере, частично пропускающей. В настоящем описании выражение «по меньшей мере, частично пропускающий» указывает на то, что, по меньшей мере, одна или несколько частей ковровой плитки 300 является/являются пропускающей/пропускающими (то есть главным образом свет от одной стороны ковровой плитки 300 (такой как нижняя поверхность (см. ниже) ковровой плитки 300) может проходить через ковровую плитку 300 и может достигать противоположной стороны ковровой плитки 300 (такой как верхняя поверхность (см. ниже) ковровой плитки 300). Подобная часть в настоящем описании названа «пропускающей частью ковровой плитки», см., например, фиг.2а. Термин «часть» используется, чтобы указать на то, что показатель пропускания может изменяться по протяженности ковровой плитки 300. Однако в том случае, когда отсутствует значительная неоднородность соответственно слоя 710 главной основы, слоя 7130 грунтовки и основы 7120 плитки, вся плитка 300 может иметь указанный здесь показатель пропускания. Когда свет проходит от задней поверхности 303 ковровой плитки (также см. ниже) к передней поверхности 302 ковровой плитки (также см. ниже), это может привести к тому, что свет будет «излучаться» от ворсовой поверхности (то есть от передней поверхности 302 ковровой плитки).
Следовательно, в соответствии с изобретением главным образом разработана светопропускающая многослойная ковровая плитка 300, имеющая переднюю поверхность 302 ковровой плитки и заднюю поверхность 303 ковровой плитки, при этом многослойная ковровая плитка содержит (а) слой 710 ворсовой главной основы, содержащий переднюю поверхность 302 ковровой плитки и нижнюю поверхность 7112 слоя главной основы, (b) слой 7130 грунтовки, прикрепленный к нижней поверхности 7112 слоя главной основы, и (с) основу 7120 плитки, прикрепленную к слою 7130 грунтовки, при этом основа плитки образует заднюю поверхность 303 ковровой плитки; при этом многослойная ковровая плитка 300 имеет показатель пропускания света ковровой плиткой в диапазоне 0,5-30%, например, 1-15%, например, 1-10%, для света 112, распространяющегося в направлении от основы 7120 плитки к передней поверхности 302 ковровой плитки и имеющего длину волны в видимой области спектра.
Фиг.8d схематически изображает вариант осуществления ковровой плитки 300 с особым вниманием к свойствам пропускания света. Ковровая плитка 300 содержит, по меньшей мере, одну пропускающую часть ковра, обозначенную ссылочной позицией 7104 (пропускающая часть ковра предпочтительно имеет такой же размер, как ковровая плитка (таким образом, это может означать то, что вся ковровая плитка 300 является пропускающей)). Источник 111 света расположен под ковровой плиткой 300. Источник 111 света, скомпонованный для обеспечения света 112, по меньшей мере, часть которого может проходить через ковровую плитку 300. Свет 112 за ковровой плиткой 300 по ходу лучей (также) обозначено ссылочной позицией 112, которая относится к «свету от ковра».
Следовательно, многослойная ковровая плитка 300 содержит светопропускающую часть 7104 ковровой плитки, имеющую показатель пропускания света ковровой плиткой, предпочтительно находящийся в диапазоне от 0,5 до 30%, например, 0,5-15%, предпочтительно составляющий, по меньшей мере, 1%, для света 112, распространяющегося в направлении от основы 7120 плитки к передней поверхности 302 ковровой плитки и имеющего длину волны в видимой области спектра.
Термины «светопропускающая часть ковровой плитки» и «пропускание света ковровой плиткой» используются главным образом для указания на то, что свет пропускается через множество слоев от основы 7120 плитки к передней поверхности 2 коврового элемента. Выражение «имеющий длину волны в видимой области спектра» указывает на то, что, по меньшей мере, при одной длине волны в пределах диапазона длин волн видимой области спектра пропускающая часть 7104 ковра, имеющаяся в ковровой плитке 300, обеспечивает пропускание для данной длины волны. Тем не менее, пропускающая часть 7104 ковра, как правило, является пропускающей для множества длин волн, например для некоторого диапазона длин волн.
Коэффициент пропускания определяют для света, проходящего через основу 7120 плитки или, по меньшей мере, через часть основы 7120 плитки в том случае, когда имеется углубление или источник света помещен в плитку (также см. ниже) через слой 7130 грунтовки и через слой 710 ворсовой главной основы. Интенсивность света за передней поверхностью 302 ковровой плитки по ходу лучей соотносят с интенсивностью света до основы 7120 плитки по ходу лучей. Свет, падающий на основу 7120 плитки, для определения коэффициента пропускания предпочтительно направляют на основу 7120 плитки (или на углубление в ней) при нормальном падении, и измеряют общее суммарное световое излучение на другой стороне ковра.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения адгезионный слой 7130 (или слой грунтовки) содержит латекс. Латекс главным образом представляет собой светопроницаемый латекс. Следует отметить, что адгезионный слой может состоять в основном из латекса. Латекс может быть на основе тройных сополимеров стирола, бутадиена и кислотного винилового мономера. В том случае, когда адгезионный слой 7130 (или слой грунтовки) состоит в основном из светопроницаемого латекса и не содержит, по существу, никаких рассеивающих свет или поглощающих свет частиц, свет от источника(ов) света может эффективно проходить через адгезионный слой. Таким образом, предпочтительно никакие рассеивающие или поглощающие свет наполнители не используются в адгезионном слое 7130 (или слое грунтовки), и адгезионный слой 7130 (или слой грунтовки) является светопроницаемым. Следовательно, в одном варианте осуществления адгезионный слой (или слой грунтовки) свободен от рассеивающих или поглощающих свет частиц. Выражение «свободен от …» и аналогичные выражения или термины главным образом указывают на то, что что-то «по существу, свободно от …». Если невозможно предусмотреть наличие слоя 7130 грунтовки, свободного от наполнителей (например, вследствие огнезащитных свойств данных частиц), количество наполнителя предпочтительно должно быть уменьшено насколько это возможно. В альтернативном варианте наполнитель может быть заменен другим наполнителем, который, по существу, не рассеивает свет. Это может быть обеспечено посредством выбора наполнителя, который имеет аналогичный оптический показатель преломления при сравнении с клеящим материалом.
В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения адгезионный слой 7130 (или слой грунтовки) содержит акриловые материалы. Акриловые материалы могут представлять собой светопроницаемые акриловые материалы. Следует отметить, что адгезионный слой 7130 (или слой грунтовки) может состоять в основном из акриловых материалов. Примером акрилового материала является полиакриловый сложный эфир. Преимуществом акриловых материалов является твердость. Акриловые материалы также обладают высокой стойкостью к воздействию тепла, что делает их материалом, особенно пригодным для использования в комбинации со светодиодами, которые выделяют сравнительно большое количество тепла. Латекс и акриловые материалы также могут быть использованы в сочетании друг с другом.
В предпочтительном варианте осуществления дисперсия полиолефинов используется в качестве слоя 7130 грунтовки. Пригодная дисперсия полиолефинов может представлять собой, например, материал HYPOD™ от компании Dow Chemical. Данные материалы представляют собой дисперсии на основе пропилена и этилена, которые сочетают в себе эксплуатационные характеристики термопластов и эластомеров с высокой молекулярной массой с преимуществами нанесения водной дисперсии с высоким содержанием твердых частиц. Дисперсии полиолефинов могут обеспечить преимущества для производителей ковров за счет того, что они дают им возможность наносить термопластичную основу посредством использования обычного оборудования для нанесения покрытий. Примерами являются, например, PVB (поливинилбутираль) или полипропилен. Другой пригодной дисперсией полиолефинов может быть дисперсия на основе поливинилбутираля. Следовательно, в одном варианте осуществления адгезионный слой (или слой грунтовки) предпочтительно содержит один или более из материалов, представляющий собой акриловое клеящее вещество или клеящее вещество на основе дисперсии полиолефинов.
Основа 7120 плитки также содержит клей, нанесенный в виде покрытия на слой 7130 грунтовки. Если требуется, данный адгезионный слой может содержать вышеупомянутый холст 7135. Адгезионный слой, используемый для основы 7120 плитки, предпочтительно содержит материал, выбранный из группы, состоящей из пропускающего поливинилхлорида (PVC), поливинилбутираля (PVB), силиконового каучука, полиметилметакрилата (PMMA), полиэтилена (РЕ) и полипропилена (PP). Еще более предпочтительно, если основа 7120 плитки выбрана из группы, состоящей из светопропускающего слоя поливинилхлорида (PVC), слоя поливинилбутираля (PVB), слоя силиконового каучука, слоя полиметилметакрилата (PMMA), слоя полиэтилена (РЕ) и слоя полипропилена (PP). В последнее время растет интерес к основам нового типа для ковровых плиток вследствие растущего спроса на экологически безопасные основы для ковров, что означает, что основа должна легко поддаваться переработке и не должна наносить вред окружающей среде. Было показано, что в настоящее время существует возможность изготовления систем полиолефиновых основ, например, на основе использования полиэтилена (примером является материал EcoWorx от компании Shaw). Полиолефиновая основа может быть очень подходящей для настоящего изобретения. Изобретение в сочетании с полиолефиновой основой обеспечивает дополнительное преимущество по сравнению с системами, в которых светодиоды помещены в ковровую плитку, поскольку система освещения может быть легко отделена от ковровой плитки, что облегчает переработку.
В определенном варианте осуществления ковровой плитки 300 слой 710 главной основы содержит материал, выбранный из группы, состоящей из полипропилена, нейлона и джута (главным образом полипропилен), слой 7130 грунтовки содержит материал, выбранный из группы, состоящей из слоя латекса, слоя акрилового материала и слоя пропускающего материала на основе дисперсии полиолефинов, и основа 7120 плитки содержит материал, выбранный из группы, состоящей из пропускающего поливинилхлорида (PVC), поливинилбутираля (PVB), силиконового каучука, полиметилметакрилата (PMMA), полиэтилена (РЕ) и полипропилена (PP).
Фиг.9а-9j схематически изображают варианты осуществления осветительной системы 1000, которая содержит ковровую структуру 10 (также см. выше) и управляющий блок 150, при этом ковровая структура 10 содержит (1) систему 100 задней подсветки ковра, содержащую элемент 110 задней подсветки ковра, имеющий переднюю поверхность 120 осветительного элемента и заднюю поверхность 130 элемента, при этом передняя поверхность 120 осветительного элемента содержит источник 111 света, скомпонованный для генерирования света 112, и при этом система 100 задней подсветки ковра содержит множество указанных источников 111 света, и (2) светопропускающий ковровый элемент 1, содержащий переднюю поверхность 2 коврового элемента и заднюю сторону 3 коврового элемента, при этом светопропускающий ковровый элемент 1 выбран из группы, состоящей из ковра 200 и ковровой плитки 300; при этом передняя поверхность 120 осветительного элемента, имеющаяся у элемента 110 задней подсветки ковра, и задняя сторона 3 коврового элемента, имеющаяся у светопропускающего коврового элемента 1, расположены рядом друг с другом, и при этом светопропускающий ковровый элемент 1 скомпонован для пропускания, по меньшей мере, части света 112, проходящего в направлении от задней стороны 3 коврового элемента к передней поверхности 2 коврового элемента; и при этом управляющий блок 150 сконфигурирован для приема одного или более входных сигналов, и сконфигурирован для генерирования, в ответ на один или более входных сигналов, одного или более выходных сигналов для управления светом 112, генерируемым источниками 111 света. Как упомянуто выше, датчик 160 может быть встроен в ковровую структуру 10, например в ковровый элемент 1, прикреплен к ковровому элементу 1 или встроен в систему 100 задней подсветки, но в альтернативном варианте или дополнительно датчик 160 расположен снаружи ковровой структуры 10, например, над ковром.
Осветительная система 1000 может быть применена для множества применений, неограничивающий ряд которых схематически показан на фиг.9а-9j.
Фиг.9а схематически изображает (на виде сверху) вариант осуществления осветительной системы, в котором ковровый элемент 1 или, более точно, ковровая структура 10 используется для того, чтобы дать возможность людям встретиться друг с другом, например для ковра для встреч. Люди 80, которые предопределены или носят метку, могут встретиться друг с другом посредством световой дорожки, обозначенной ссылочной позицией 400 (то есть дорожка предоставляет информацию 400). Следовательно, осветительная система, например, может быть применена для решения проблемы отсутствия социального взаимодействия в вестибюлях гостиниц. В одном варианте осуществления управляющий блок 150 (но, среди прочего, см. схематическую фиг.5) определяет, где находятся люди 80 на ковровом элементе 1, и впоследствии обеспечивает «соединение» людей 80 случайным образом, например, посредством «вычерчивания» линии между данными людьми 80. Присутствие людей может быть обнаружено, например, посредством использования датчиков 160 давления в ковровой структуре 10 или использования датчика 160 с камерой, расположенного снаружи/вне ковровой структуры 10. Источники 111 света из системы задней подсветки могут иметь форму линий или могут быть расположены в виде матрицы со строками и столбцами. Датчик(и) 160 за ковровым элементом 1 и/или датчик(и) 160 над ковровым элементом 1 могут быть использованы для определения местоположения человека (людей) 80.
В еще одном варианте осуществления ковровая структура 10 помогает родителю определить местоположение его/ее ребенка. Осветительная система 1000 функционирует посредством отслеживания местоположения как взрослого, так и ребенка, и впоследствии управляющий элемент «вычерчивает» линию от родителя к ребенку посредством использования источников света, находящихся между родителем и ребенком.
Фиг.9b изображает (на виде сверху) вариант осуществления, в котором ковровый элемент 1 осветительной системы 1000 используется в качестве коврового элемента для указания объектов. Например, человек 80 или предмет и т.д. может быть указан посредством демонстрации светового рисунка посредством света под человеком 80 или предметом и/или вокруг человека 80 или предмета. Например, может быть решена проблема, состоящая в том, как выделить присутствие человека (например, знаменитости), когда он идет по ковру (например, по красному ковру). Решение, предложенное в настоящем описании, заключается в том, что управляющий блок 150 обеспечивает включение источников 111 света, которые окружают данного человека 80. Например, источники 111 света могут создавать круглый световой рисунок (информацию 400) так, что он будет выглядеть как световое пятно, перемещающееся вместе со знаменитостью. Однако форма также может быть другой, например может представлять собой форму звезды или сердца и т.д. Датчик(и) 160 за ковровым элементом 1 и/или датчик(и) 160 над ковровым элементом 1 могут быть использованы для определения местоположения человека (людей) 80.
В еще одном варианте осуществления осветительная система может быть использована для того, чтобы помогать людям 80 искать потерянные предметы на ковровом элементе 1. В данном варианте осуществления используется то обстоятельство, что предметы будут казаться темными, когда они находятся на полностью освещенном полу. Это облегчает определение местоположения предметов на ковровом элементе. Таким образом, в одном варианте осуществления управляющий блок 150 обеспечивает включение источников света в системе задней подсветки в определенные моменты времени, когда людям 80 требуется или люди 80 хотят проверить, не уронили ли они случайно предметы на пол. Например, это может быть сделано в театре или кинотеатре после сеанса.
В определенном варианте ковровый элемент 1 осветительной системы 1000 может быть использован, например, для того, чтобы «оставлять» следы от ног человека/людей 80, который/которые идет/идут по ковру. Например, таким образом, может быть решена проблема, состоящая в том, как привлечь людей дальше, например в магазин. Решение, предложенное в данном варианте осуществления, заключается в том, что оставить следы от ног на ковровом элементе 1, по которому люди 80 недавно прошли. Таким образом, у покупателя возникнет любопытство в отношении того, что привлекло внимание других людей, которые прошли в определенное место, что привлекает людей дальше в магазин. В данном варианте осуществления управляющий блок 150 может принимать входные сигналы, характеризующие местоположение людей 80, и может обеспечивать впоследствии включение источников 111 света в элементах 110 задней подсветки, соответствующих данному местоположению. Однако в варианте, альтернативном по отношению к данному варианту осуществления, имеется множество управляющих блоков 150, соответственно встроенных в элементы 110 задней подсветки. В дополнительном варианте осуществления каждое управляющий блок 150 может быть скомпонован для управления другими соседними источниками 111 света в элементах 110 задней подсветки, расположенных рядом (также см. ниже). Датчик(и) 160 за ковровым элементом 1 и/или датчик(и) 160 над ковровым элементом 1 могут быть использованы для определения местоположения человека (людей) 80, но для данного применения может (могут) быть использован(ы) главным образом датчик(и) 160, расположенный(е) за ковровым элементом 1.
В альтернативном варианте осуществления следы от ног остаются для обеспечения возможности нахождения пути назад из здания. Это может быть, например, полезно в чрезвычайных ситуациях, когда персонал, отвечающий за работу в чрезвычайных ситуациях, осуществляет эвакуацию из здания. На полу остаются следы от ног для персонала, отвечающего за работу в чрезвычайных ситуациях, так, чтобы они могли всегда найти путь назад из здания, и так, чтобы другие знали, где найти персонал, отвечающий за работу в чрезвычайных ситуациях (например, чтобы найти помощь, но главным образом для определения местонахождения персонала, отвечающего за работу в чрезвычайных ситуациях, который разбирается в проблемах в здании). Следы от ног предпочтительно остаются на полу до тех пор, пока человек, который оставил следы, не пройдет назад по следу.
Фиг.9с схематически изображает (на виде сверху) использование осветительной системы 1000 в качестве навигационной системы для указания местоположения. Например, осветительная система может быть использована для направления людей 80 к месту, где размещен товар или где расположен определенный отдел универсального магазина и т.д. Компания, товар, отдел и т.д. могут быть идентифицированы, например, посредством логотипа, товарного знака, фирменного наименования и т.д., указанного посредством “*”. Осветительная система 1000 может создать световой рисунок, обеспечивающий направление людей 80 к месту, где расположена компания, товар, отдел и т.д. (информация 400). В качестве примера информация 400 приведена в данном случае не в виде стрелок, а в виде дорожки из “*”. Ссылочная позиция 81 обозначает цель, такую как компания, товар, отдел, гостиничный номер, конференц-зал и т.д., и ссылочная позиция 83 обозначает вход. Подобное применение главным образом может быть целесообразном при нахождении пути в магазине розничной торговли, но также при другом типе нахождения пути.
Следовательно, в одном варианте осуществления осветительная система 1000 используется для решения проблемы, заключающейся в том, что люди 80 могут испытывать затруднения с нахождением их пути в здании. Решение, предложенное в настоящем описании, состоит в направлении людей с помощью стрелок или других указателей (информации 400) в ковровом элементе. Управляющий блок 150 может использовать входные сигналы от датчиков 160, подобных камерам, от устройств обнаружения меток для радиочастотной идентификации или от датчиков давления для определения местоположения людей 80 в здании. Однако пользовательский интерфейс 170 также может быть использован для задания информации 400. В одном примере осветительная система 1000 используется в среде предприятия розничной торговли для направления людей 80 к стеллажу или другому месту, в котором они могут найти товар, который они ищут. В одном варианте осуществления люди 80 могут выбирать желаемый товар, такой как обувь с предпочтительным размером обуви, в устройстве 170 для ввода данных пользователем, и в результате ковровый элемент 1 «освещается» у такого места или рядом с таким местом, как стеллаж, на котором представлен заданный товар, таким как место, в котором представлена обувь, соответствующая указанному размеру обуви. Таким образом, датчик(и) 160 за ковровым элементом 1 и/или датчик(и) 160 над ковровым элементом 1 могут быть использованы для определения местоположения человека (людей) 80, если это желательно, но для данного применения может (могут) быть использован(ы) главным образом датчик(и) 160 за ковровым элементом 1.
В еще одном варианте осуществления осветительная система используется в библиотеке для направления людей 80 к книге, которую они ищут, или, по меньшей мере, для направления их к стеллажу, который содержит книгу, которую они ищут и которую человек указал в управляемом пользователем устройстве 170 ввода (в настоящем описании, также названном пользовательским интерфейсом).
В еще одном варианте осуществления решается проблема, заключающаяся в том, что многие выставочные стенды конкурируют друг с другом на конференции, что затрудняет привлечение людей к вашему собственному стенду. Данный вариант осуществления предлагает решение данной проблемы посредством светоизлучающих стрелок, которые направляют людей 80 к вашему стенду. Люди 80 стремятся идти по стрелкам, даже несмотря на то, что они не планировали идти в данном направлении. Данная система также может быть использована для привлечения людей 80 в магазины или другие помещения, которые требуют повышенного внимания.
В другом примере осветительная система 1000 используется в конференц-центре. Источники света в одном варианте осуществления могут образовывать цветную линию от приемной/стойки администратора к определенному конференц-залу. Каждый конференц-зал может иметь свой собственный цвет. Людям 80 на конференции теперь требуется только следовать «их» цвету для обнаружения их конференции. При желании ковровый элемент 1 может показывать логотип или другой текст рядом с входом в конференц-зал.
В другом примере система используется для направления людей через выставки-ярмарки в конференц-центрах. В еще одном примере осветительная система 1000 используется для направления людей 80 через офис или гостиницу. В данном примере номер помещения высвечивается на ковровом элементе 1 так, что становится легче найти данное помещение. Управляющий элемент может обеспечить включение всех номеров в коридоре, или оно может обеспечить включение только того номера помещения, который ищет определенный человек 80. В еще одном примере система используется в доме престарелых для пожилых людей или в больнице. Преимущество применения в доме престарелых или в больнице заключается в том, что соответственно пожилым людям или некоторым больным людям легче смотреть вниз вместо того, чтобы смотреть вверх (при проблемах с их спиной или проблемах с ходьбой). Кроме того, она может быть использована пожилыми людьми или пациентами (но также персоналом) для нахождения определенных мест соответственно в доме престарелых или в больнице.
В определенном варианте осуществления система направления по определенному пути содержит множество систем указателей для указания пути к заданному месту в здании. Разновидность базового варианта осуществления показана на фиг.9с. Показаны несколько знаков * для указания местоположения скрытой системы задней подсветки или, более точно, источника(ов) 111 света в осветительных элементах 110. Однако в определенном варианте включаются не все данные источники 111 света, а только те источники света, которые находятся рядом с человеком (также обозначенным ссылочной позицией 80), идущим в заданном направлении. Более того, из перемещения человека 80 управляющий блок 150 может определить следующие источники света, которые будут на его пути, и управляющий элемент может быть скомпонован для включения только тех источников света, которые находятся перед человеком 80, или в дополнительном варианте - только тех источников света, которые находятся на несколько шагов впереди. Таким образом, человек 80 может следовать по пути с динамическим освещением, которое обеспечивает направление человека в заданном направлении. Это также называется «системой указателей». Предложены альтернативные способы переключения системы указателей. Наиболее базисным вариантом обнаружения присутствия является обнаружение посредством датчика давления, смонтированного в устройстве задней подсветки или рядом с устройством задней подсветки. Когда датчик 160 определит (внезапное) увеличение давления, это означает, что человек 80 наступил на устройство задней подсветки или на «информацию» 400. В возможном варианте неподвижные предметы, которые были размещены на датчике 160, не будут определяться, поскольку они не вызывают (внезапного) изменения давления.
Для повышения точности множество датчиков 160 могут быть размещены вокруг источников 111 света или даже на разных элементах 110 задней подсветки, чтобы гарантировать то, что человек 80 также будет обнаружен, когда он/она не наступает на элемент 110 задней подсветки, а находится рядом с элементом 110 задней подсветки. Гипотетически количество датчиков может быть увеличено так, чтобы охватывать пространство от стены до стены, в результате чего гарантируется то, что человек всегда будет обнаружен. Наибольшее преимущество данного способа заключается в том, что от пользователя не требуется ничего, например не требуется ношения идентификационной карты.
Еще одна возможность заключается в использовании меток радиочастотной идентификации. В элементе 110 задней подсветки или рядом с элементом 110 задней подсветки может быть смонтирована следящая катушка в качестве датчика, который может считывать карту с радиочастотной меткой идентификации (такую как карточка-ключ в гостинице) и, таким образом, узнавать, куда человеку 80 требуется пройти. Наибольшее преимущество заключается в том, что отдельные пользователи могут распознаваться по их уникальным идентификационным кодам, и, таким образом, система может легко помочь множеству пользователей. В качестве еще одного альтернативного варианта обнаружение может выполняться посредством датчика присутствия, расположенного вблизи модуля со светодиодами. Например, датчик присутствия может представлять собой инфракрасный датчик движения. Другие опции, такие как измерение отражения света для обнаружения присутствия, не исключены, так что вышеупомянутые примеры не являются исчерпывающими. Кроме того, варианты также могут быть предусмотрены в комбинации. В дополнительном варианте осуществления описано соединение между элементами 110 задней подсветки, включающее соединение между элементами 110 задней подсветки. Например, два элемента 110 задней подсветки соединены посредством использования силовых проводов (+ и -) и использования провода для передачи данных. Провода + и - обеспечивают подачу питания ко всем элементам 110 задней подсветки. Элементы 110 задней подсветки дополнительно содержат управляющий блок 150 и датчик давления, соединенный с управляющим блоком 150. В первом состоянии первый элемент 110 задней подсветки включается, и управляющий блок 150 «ожидает» человека 80 для переключения элементов 110 задней подсветки посредством датчика давления. Когда это будет выполнено, управляющий блок 150 первого элемента 110 задней подсветки взаимодействует со вторым элементом 110 задней подсветки, после чего первый элемент 110 задней подсветки выключается, и второй элемент 110 задней подсветки включается. Во время обмена информацией между управляющими блоками 150 разных элементов 110 задней подсветки первый управляющий блок 150 должен снабжать следующий управляющий блок 150 информацией о нахождении пути к месту назначения пользователя. Примеры того, каким образом это обеспечивается, будут описаны в следующих вариантах осуществления.
Поскольку планировка здания известна, также известно, в каком порядке должны включаться элементы 110 задней подсветки. Например, для прохода от стойки регистрации к номеру в гостинице порядок включения осветительных элементов таков: вперед, вперед, пропустить вход в комнату 1, вперед, пропустить вход в комнату, вперед, влево, вперед, вход в комнату. Данный порядок может быть «суммирован» в строке данных, которая может выглядеть подобно «FFSFSSFLFE». Эти данные направляются в первый элемент 110 задней подсветки, и при его включении оно удаляет первый символ из этой строки данных и пересылает остальную часть строки в следующий элемент 110 задней подсветки, который получит «FFSFSSFLFE». В конце концов, когда будет достигнута стрелка, поворачивающая влево, строка данных будет содержать «FE», что означает, что следующая стрелка будет направлять вперед, а следующая за ней стрелка - это стрелка, указывающая «вход в комнату».
Дополнительный вариант осуществления аналогичен предыдущему варианту осуществления, но в данном случае существует непрерывное взаимодействие между включенными элементами 110 задней подсветки и центральным управляющим блоком 150. Этот центральный управляющий блок 150 отслеживает путь людей 80, которые используют систему нахождения пути, так что люди у стойки регистрации могут отслеживать, где идет гость.
В другом варианте осуществления данные, которые передаются между управляющими блоками 150, представляют собой только данные о целевом «месте назначения» человека 80. В данном случае имеются несколько способов возможного определения системой 100 задней подсветки того, какой(ие) элемент(ы) 110 задней подсветки должен(ны) быть включены следующим(ими).
Во-первых, отдельные элементы 110 задней подсветки могут получить информацию о планировке всего здания и могут «спланировать» следующий шаг для человека 80. Информация о планировке может быть введена в элементы 110 задней подсветки вручную, но она также может быть введена в результате автоматической наладки системы задней подсветки (см. рассматриваемый ниже вариант осуществления).
Во-вторых, система задней подсветки может контактировать с центральным управляющим блоком 150. Этот центральный управляющий блок 150 определяет, какой следующий элемент 110 задней подсветки должен быть включен, и передает данную информацию назад в систему 100 задней подсветки. Преимуществом данного подхода является то, что изменения в планировке могут быть легко осуществлены, и при этом в противном случае изменения в планировке потребовали бы полного перепрограммирования элементов 110 задней подсветки.
В дополнительном варианте осуществления осуществляется автоматическая наладка сети из элементов 110 задней подсветки, то есть системы 100 задней подсветки. Это означает, что элементы 110 задней подсветки взаимодействуют во время фазы запуска системы для определения того, каким образом элементы 110 задней подсветки соединены друг с другом. Известно множество разных способов того, каким образом автоматически запускать сеть управляющих элементов.
Дополнительный пример взаимодействия разъяснен в связи с фиг.9d.
Фиг.9d схематически изображает (на виде сверху) вариант осуществления системы нахождения пути в помещении, содержащем места 82 сидения. Данный вариант осуществления также назван вариантом осуществления для нахождения мест сидения. Посредством информации 400 можно направлять человека 80 к его/ее ряду или даже к его/ее (зарезервированному) сиденью 82. Источники света в ковровой структуре 10 обеспечивают освещение или создают световые рисунки, такие как стрелки (информацию), для направления человека 80 к заданному месту. В одном варианте осуществления система используется в кинотеатре или театре и т.д. для направления людей 80 к их местам 82 сидения. Дополнительное преимущество использования в кинотеатрах и театрах заключается в том, что система направления также может быть использована во время представления, и не потребуется никаких дополнительных источников света, которые в противном случае помешали бы публике во время представления. В одном варианте вышеописанной концепции системы нахождения мест сидения также существует возможность направления людей 80 к свободным местам 82 сидения в ситуациях, когда отсутствует бронирование мест. В этом случае управляющий блок 150 может обеспечить включение источника 111 света или тех источников 111 света из множества источников света, которые находятся рядом с проходами, где по-прежнему имеются свободные места 82 сидения. Управляющий блок 150, например, может получать входные сигналы от датчиков 160, предусмотренных в местах 82 сидения или рядом с местами 82 сидения, для обнаружения того, какие места 82 сидения по-прежнему доступны (например, посредством датчика 160, который определяет, сидит кто-либо или нет на месте 82 сидения).
Фиг.9е схематически изображает (на виде сверху) вариант осуществления, в котором осветительная система используется для воспроизведения товарного знака или логотипа или рекламного объявления (в качестве информации 400). В другом варианте осуществления система используется для рекламных объявлений. Преимущество данного варианта осуществления состоит в том, что при его наличии много дополнительного пространства будет доступно для рекламных объявлений в здании. Кроме того, поскольку осветительные устройства также могут быть выключены, чтобы сделать рекламные объявления невидимыми, становится возможным показывать рекламные объявления только в течение соответствующих промежутков времени. Например, рекламные объявления могут быть показаны на сцене в театре, когда спектакль еще не начался. Другими примером является коврик перед дверью в зоне входа с логотипом компании на нем. В одном варианте осуществления система управления может обеспечить воспроизведение нескольких логотипов на коврике перед дверью. Это может быть использовано, например, в гостинице для отображения логотипа компании, имеющегося у компании, в настоящее время являющейся клиентом гостиницы. В дополнительном варианте осуществления осветительная система используется в качестве скрываемого знака или устройства отображения. Преимущество заключается в том, что знак или устройство отображения может быть скрыто, когда он не требуется. В одном примере знак в гостиничном номере выдает клиентам информацию, когда они входят в номер, например, такую как «имеется голосовое почтовое сообщение» или время.
Фиг.9f схематически изображает (на виде сверху) вариант осуществления, в котором осветительная система используется в качестве коврового элемента 1 для (движущейся) очереди. Ковровый элемент 1 показывает путь, по которому люди 80 должны следовать в ряде или очереди. Таким образом, осветительная система 1000 в одном варианте осуществления может быть использована для направления людей 80, которые стоят в очереди. Система задней подсветки «вычерчивает» линию на полу, которой люди 80 могут придерживаться, или линии, между которыми люди должны проходить вместо обычно используемых физических барьеров, которые устанавливают и через которые обычно люди 80 проходят. Одним преимуществом данного подхода является то, что улучшаются эстетические характеристики, поскольку больше не требуются границы для очереди. Другое преимущество данного подхода заключается в том, что становится легче перегруппировать очередь, если длина очереди изменяется. Например, когда очередь становится короче, линия движущейся очереди может быть медленно изменена, чтобы сделать ее короче. Например, если очередь делает множество изгибов, но в определенный момент необходимость в одном изгибе исчезает, изгиб может быть просто устранен. В другом примере очередь может быть разделена на две очереди, когда становится доступной дополнительная стойка. В одном примере очередь может быть, например, разделена в месте половины общей длины очереди, так что люди 80 во второй половине очереди будут направляться к новой доступной стойке. Символы, используемые для направления людей 80, могут представлять собой простую линию, как в данном примере, но могут представлять собой, например, также изображение ног, ориентированных в направлении линии, или стрелок и т.д.
В еще одном варианте осуществления осветительная система 1000 может быть использована для разметки на ковровом элементе рисунка для указания планировки для конференции или для другого разделения большого коврового элемента. Осветительная система может указывать, например, проходы и номера выставочных стендов.
Дополнительный вариант осуществления позволяет решить проблему эффективного использования пространства в здании. Решение, предложенное в данном варианте, заключается в использовании настоящего изобретения для образования многофункциональных помещений в некотором пространстве. В одном примере помещение может при первой настройке представлять собой зал заседаний, в котором управляющий блок 150 создает декоративный рисунок, или при второй настройке оно представляет собой танцевальный зал, который реагирует на музыку, и при третьей настройке оно представляет собой помещение для занятий фитнесом и тренировок, в котором игровые занятия фитнесом проводятся на ковровом элементе 1.
Фиг.9g схематически изображает (на виде сверху) спальню, содержащую осветительную систему 1000, в которой осветительная система 1000, в данном случае ковровая структура 10, может быть использована в качестве системы освещения, предотвращающей спотыкание. Датчик 160 (непоказанный) может распознавать присутствие человека 80 на ковре 1, например, посредством датчика давления или датчика перемещения, и включаются один или более источников 111 света. Таким образом, управляющий блок 150 использует датчик 160 для определения того, когда, например, человек 80 встает с кровати ночью. В этом случае система 100 обеспечивает включение множества источников света, предусмотренных в элементе(ах) задней подсветки в системе задней подсветки. Если требуется, осветительная система может быть скомпонована для направления человека 80 от кровати к ванной комнате (непоказанной). Это позволяет решить проблему для людей 80, имеющих проблемы с ориентированием ночью, особенно в том случае, когда они находятся в незнакомом помещении (например, в гостиничном номере).
Освещение, предотвращающее спотыкание, также может быть использовано на лестницах, при этом контуры лестниц освещаются при обнаружении присутствия человека. Данный вариант осуществления схематически показан на фиг.9h. В качестве примера каждая ступенька содержит, по меньшей мере, одну ковровую структуру 10, содержащую, по меньшей мере, один элемент задней подсветки. Как упомянуто в других вариантах осуществления, это может быть динамическим освещением (в данном случае динамическим освещением, предотвращающим спотыкание), указывающим направление, в котором нужно идти.
Фиг.9i схематически изображает вариант осуществления, в котором осветительная система 1000 используется для обеспечения нахождения пути в чрезвычайных ситуациях. Ковровый элемент 1 показывает путь к выходу из здания. Главным образом, в ответ на сигналы от одного или более датчиков 160 управляющий блок 150 может обеспечивать включение определенных источников 111 света для того, чтобы показать (информацию 400) людям 80 путь к выходу. Современные знаки для аварийного выхода расположены над полом, рядом с потолком. Проблема, связанная с данным подходом, состоит в том, что в случае пожара эти знаки будут видны с трудом. Решение, предложенное в настоящем описании, состоит в размещении этих знаков в ковровом элементе 10. Управляющий блок 150 включает только знаки аварийного выхода в случае необходимости (как правило, это будет сделано только в случае чрезвычайной ситуации, или в том случае, когда место расположения аварийного выхода показывают людям 80 при отсутствии чрезвычайной ситуации). При чрезвычайной ситуации система управления также может обеспечить включение стрелок или других указателей (информации 400) в коридорах, чтобы помочь направить людей 80 к выходу из здания. На этом схематическом чертеже ссылочная позиция 84 показывает номера, например, гостиницы, а ссылочная позиция 85 показывает номер, в котором, например, пожар был обнаружен посредством датчика 160 в данном номере.
В одном варианте осуществления, таком как осветительная система 1000 в проходе или коридоре, или тому подобном, дисплейный управляющий элемент управляет ковровой структурой 10 в первом режиме работы, в котором функция излучения света, выполняемая ковровым элементом 1, выключена или используется только в целях обеспечения декоративного светового излучения. Во втором режиме работы дисплейный управляющий элемент выдает команды ковровой структуре посредством информационного соединения для отображения аварийных или информационных сигналов. Управляющий элемент может принимать команды от центральной системы управления защитой, и, кроме того, питание на управляющий элемент и/или ковровую структуру 10, то есть систему 100 задней подсветки, может подаваться посредством аварийного источника электропитания. Данное применение может быть предусмотрено в движущихся транспортных средствах, но также подходит для других помещений, таких как помещения в общественных местах, зданиях и т.д. Предоставление информации об аварийном выходе посредством коврового элемента обеспечивает преимущество по сравнению с системами аварийной сигнализации, предусмотренными на потолке, в ситуациях, когда имеется дым, и аварийные системы не видны из-за обломков или дыма.
Информация 400 может быть показана в виде одного или более элементов, представляющих собой текст, стрелку, линию, точки, образующие линию, и т.д. Включение световых точек в линии может быть использовано для обеспечения безопасного направления.
Осветительная система предпочтительно выбрана так, что максимальная выходная интенсивность света, проходящего через ковер, составляет, по меньшей мере, 35 мкд (милликандел) при минимальном расстоянии между источниками 111 света, составляющем 12 дюймов (30,5 см). Более предпочтительно, если максимальная интенсивность света составляет более 150 мкд при расстоянии 10 см между источниками 111 света, и еще более предпочтительно - более 1000 мкд. При использовании светодиодов под ковром это будет соответствовать мощности светодиодов от приблизительно 18 мВт до 500 мВт. Система обеспечения безопасности может быть использована в пассажирских транспортных средствах, таких как автобусы, поезда, корабли и самолеты, но также в гостиницах, местах проведения конференций, больницах, театрах, церквях, кинотеатрах и т.д.
Для обеспечения более иммерсивного опыта в дополнительном варианте осуществления управляющий блок 150 также принимает входные сигналы, источником которых является звук в окружающей среде. Например, звуковой входной сигнал может представлять собой песню, и система управления может управлять источниками света таким образом, чтобы они «соответствовали» музыкальному ритму. Таким образом, ковровый элемент может «реагировать» на звук.
В еще одном варианте осуществления осветительная система используется для изготовления интерактивного коврового элемента, котором могут проходить игры или тренировки по фитнесу. Как правило, осветительные элементы 110 в данном случае также будут содержать датчики давления, которые передают входные сигналы управляющему блоку 150. Система может быть использована во многих местах, например таких как гостиничные вестибюли, школы и магазины.
В еще одном варианте осуществления свет 112 излучается предпочтительно в направлении вверх. Это обеспечивается посредством использования коврового элемента 1 с темным цветом, например посредством использования черного ковра с достаточным количеством нитей. Данный вариант осуществления может решить проблему для исполнителей, забывающих свой текст во время представления. Решение, предложенное в данном варианте, состоит в показе текста на ковровом элементе 1 посредством источников 111 света, встроенных или предпочтительно расположенных за ковровым элементом, когда используется темный ковровый элемент 1. Поскольку зрители видят ковровый элемент 1 под большим углом, они не могут видеть текст, в то время как исполнитель может ясно прочесть его. В данном варианте осуществления управляющий блок 150 управляет воспроизведением текста (информации 400) на ковровом элементе, который может показывать различные символы, например все буквы в алфавите и все числа. Таким образом, информация 400 может быть скрыта от публики.
Тот же принцип скрытого текста может быть использован, например, в музее, где текст будет предпочтительно виден только в том случае, если человек стоит достаточно близко к демонстрируемому предмету.
В еще одном варианте осуществления весы скрыты в ковровой структуре 10. Управляющий блок 150 принимает входные сигналы от датчика в весах и отображает вес человека 80 на полу, покрытом ковром. Преимущество данного варианта осуществления заключается в том, что весы скрыты. Дополнительным преимуществом является то, что весы нельзя унести, что является примером использования, например, в гостиничных номерах, в которых предметы могут быть украдены.
Фиг.9j схематически изображает вариант осуществления, в которых система 100 освещения содержит множество осветительных элементов 110, при этом каждый осветительное элемент содержит источник 111 света, управляющий блок 150 и оптический датчик 160. Элементы 110 задней подсветки скомпонованы для передачи и приема сигналов, создаваемых светом 112, от первого элемента 110 задней подсветки к одному или более другим элементов 110 задней подсветки. Световые сигналы в одном варианте осуществления могут представлять собой кодированные световые сигналы. Таким образом, элементы 110 задней подсветки могут передавать информацию от одного элемента 110 задней подсветки к другому элементу 110 задней подсветки. Каждый управляющий блок 150 сконфигурирован для приема одного или более входных сигналов, из которых, по меньшей мере, один может представлять собой сигнал от оптического датчика 160, присоединенного к тому же элементу задней подсветки, который содержит управляющий блок 150, и сконфигурирован для генерирования, в ответ на один или более входных сигналов, одного или более выходных сигналов для управления светом 112, генерируемым источником 111 света, присоединенным к тому же элементу задней подсветки, который содержит управляющий блок 150. На чертеже горизонтальные стрелки в качестве примера показывают направления передачи информации от одного элемента 110 задней подсветки к следующему.
Как правило, система 100 задней подсветки будет содержать множество элементов 110 задней подсветки, например, по меньшей мере, четыре элемента 110, и, как правило, каждый элемент 110 задней подсветки будет содержать множество источников 111 света, например, по меньшей мере, четыре источника 111 света.
Таким образом, в соответствии с изобретением также разработана ковровая структура 10, подобная показанной на фиг.1, и осветительная система 1000, подобная показанной на фиг.5, содержащая систему 100 задней подсветки, включающую один или более оптических датчиков 160, как описано выше. В соответствии с изобретением также предложен пол с ковром, содержащий ковровую структуру 10.
Ниже приведены некоторые (дополнительные) определенные примеры, в которых датчик представляет собой оптический датчик. В одном примере оптический датчик используется для обнаружения присутствия людей, животных или предметов на полу. Это обеспечивается посредством наблюдения интенсивности излучения света посредством датчика. Когда интенсивность света внезапно падает, это указывает на то, что над датчиком присутствует кто-то или что-то, блокирующее свет. Обнаружение присутствия может быть использовано для инициирования работы, например, одного или более источников света (подобные источники света могут быть расположены в одной или более системах задней подсветки или снаружи ковра, например, на стене или на потолке) для выключения или включения, или изменения интенсивности, или изменения цвета и т.д. Например, источники света могут получить команду на отображение информации на полу или могут быть использованы для увеличения степени освещенности.
В одном примере оптический датчик используется для обнаружения присутствия человека на ступеньках лестницы, при этом используются один или более оптических датчиков в ступеньке. При обнаружении человека источник(и) света будет (будут) включаться для создания освещенной ступеньки. В данном случае источник(и) света может (могут) представлять собой часть системы задней подсветки или может (могут) быть расположен(ы) снаружи, или могут быть использованы оба варианта.
В другом примере оптический датчик используется для определения состояния «включено/выключено» других систем освещения в помещении. Например, в системе задней подсветки, расположенной под ковром, может использоваться информация, относящаяся к интенсивности общего света, для выбора соответствующей интенсивности света для системы задней подсветки. Это является преимуществом, поскольку в противном случае интенсивность света, обеспечиваемая системой задней подсветки, могла бы быть слишком низкой для того, чтобы ее можно было заметить при высокой интенсивности общего света, или интенсивность света, обеспечиваемая системой задней подсветки, могла бы быть слишком высокой, что вызывает раздражение, ослепляющий эффект или потерю ночного зрения у людей, смотрящих на ковровый элемент, такой как ковер или множество ковровых плиток. Данный вариант осуществления также может быть использован для независимого регулирования выходной интенсивности света для каждой комбинации источника света и оптического датчика в устройствах задней подсветки, содержащих источник света, управляющий элемент и оптический датчик.
В еще одном примере оптический датчик используется для обнаружения света от системы освещения, которая также находится под ковром (обнаружения света, который отражается от ковра). Это может быть использовано для наблюдения света, выходящего из системы освещения, так что выходная интенсивность может быть отрегулирована соответствующим образом. В дополнительном варианте осуществления оптический датчик используется для обнаружения информационного сигнала, который закодирован в видимом свете. Это представляет собой преимущество, поскольку задача передачи информации источнику света, расположенному под ковром, является непростой. Поскольку ковер является светопропускающим, использование кодированного светового сигнала становится возможным. В свою очередь, источник света, расположенный под ковром, может вернуть информационный сигнал в виде кодированного светового сигнала. Это может быть использовано, например, для наладки сети осветительных систем, которые расположены под поверхностью ковра.
Несмотря на то, что различные аспекты изобретения приведены в сопровождающих независимых пунктах формулы изобретения, другие аспекты изобретения могут включать любую комбинацию признаков из описанных вариантов осуществления и/или разновидностей и/или сопровождающих зависимых пунктов формулы изобретения и признаков независимых пунктов формулы изобретения, а не только комбинации, однозначно приведенные в сопровождающей формуле изобретения.
Термин «по существу» в настоящем описании, например в выражениях «по существу, все излучение» или «по существу, состоит», будет понятным для специалиста в данной области техники. Термин «по существу» также может охватывать варианты осуществления с терминами «полностью», «совершенно», «все» и т.л. Следовательно, в вариантах осуществления наречие «по существу» также может быть удалено. В том случае, когда это применимо, термин «по существу» может также относиться к 90% или выше, например, 95% или выше, главным образом 99% или выше, даже более точно 99,5% или выше, включая 100%. Термин «содержать» охватывает также варианты осуществления, в которых термин «содержит» означает «состоит из».
Кроме того, термины «первый», «второй», «третий» и тому подобные в описании и в формуле изобретения используются для установления различия между аналогичными элементами и необязательно для описания последовательности или хронологического порядка. Следует понимать, что термины, используемые таким образом, являются взаимозаменяемыми при соответствующих обстоятельствах, и, что варианты осуществления изобретения, описанные в настоящем описании, способны функционировать при последовательностях операций, отличных от описанных или проиллюстрированных в настоящем описании. Устройства, приведенные в настоящем описании, среди прочего, описаны во время работы. Как будет понятно для специалиста в данной области техники, изобретение не ограничено способами работы или устройствами в процессе работы.
Следует отметить, что вышеупомянутые варианты осуществления иллюстрируют, а не ограничивают изобретение, и что специалисты в данной области техники смогут создать множество альтернативных вариантов осуществления, не выходя за объем притязаний приложенной формулы изобретения. В формуле изобретения любые ссылочные позиции, находящиеся в скобках, не следует рассматривать как ограничивающие пункт формулы изобретения. Использование глагола «содержать» и его разновидностей при спряжении не исключает наличия элементов или этапов, отличных от тех, которые приведены в пункте формулы изобретения. Использование элементов в единственном числе не исключает наличия множества подобных элементов. Изобретение может быть реализовано на практике посредством аппаратных средств, содержащих несколько отдельных элементов, и посредством компьютера, запрограммированного соответствующим образом. В пункте формулы изобретения на устройство, в котором перечислены несколько средств, несколько данных средств могут быть реализованы посредством одного и того же элемента аппаратного обеспечения. Простой факт, заключающийся в том, что определенные меры приведены в отличающихся друг от друга, зависимых пунктах формулы изобретения, не означает того, что комбинация данных мер не может быть с успехом использована.