CN107042796A - 具有长余辉磷光体照明的可伸缩脚踏板 - Google Patents

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Abstract

本文提供一种车辆的照明系统。该照明系统包括脚踏板，脚踏板包括台阶垫和连接至台阶垫的光致发光结构。灯组件被构造成当脚踏板位于存放位置时激发光致发光结构。光致发光结构响应于光激发发光并且在脚踏板移动到展开位置并且停止提供激发光时在一段时间内继续发光。

Description

具有长余辉磷光体照明的可伸缩脚踏板
技术领域
本发明总的来说涉及车辆照明系统，并且更具体地，涉及采用光致发光结构的车辆照明系统。
背景技术
使用光致发光结构产生的照明提供了独特和有吸引力的观看体验。因此期望在汽车的各种照明应用中实施这种结构。
发明内容
根据本发明，提供一种车辆的照明系统，其包括：脚踏板，脚踏板具有台阶垫和连接至台阶垫的光致发光结构；以及灯组件，灯组件单独地安装至车辆并且被构造成当脚踏板收起时激发光致发光结构，其中，光致发光结构响应于光激发而发光，并且光致发光结构在脚踏板展开并且停止提供激发光后的一段时间内持续发光。
根据本发明，提供一种车辆的照明系统，其包括：脚踏板，脚踏板具有台阶垫并且被构造成在存放位置和展开位置之间移动；连接至台阶垫上的第一位置的第一光致发光结构；连接至台阶垫上的第二位置的第二光致发光结构；以及灯组件，灯组件单独地设置在车辆上以当脚踏板处于存放位置时激发第一光致发光结构和第二光致发光结构，其中，第一光致发光结构和第二光致发光结构响应于灯组件的光激发而发光。
根据本发明，提供一种车辆的照明系统，其包括：具有台阶垫的脚踏板；连接至台阶垫的台阶区域的第一光致发光结构；连接至台阶垫的外部边缘部分的第二光致发光结构；以及灯组件，灯组件单独地设置在车辆上以当脚踏板处于存放位置时激发第一光致发光结构和第二光致发光结构，其中，第一光致发光结构和第二光致发光结构响应于灯组件的光激发而发光。
根据本发明的一个方面，提供一种车辆的照明系统。照明系统包括脚踏板，脚踏板具有台阶垫和连接至台阶垫的光致发光结构。灯组件被构造成当脚踏板处于存放位置时激发光致发光结构。光致发光结构响应于光激发发光并且在脚踏板移动至展开位置并且停止提供激发光后的一段时间内持续发光。
根据本发明的另一方面，提供一种车辆的照明系统。脚踏板具有台阶垫并且被构造成在存放位置和展开位置之间移动。第一光致发光结构连接至台阶垫上的第一位置。第二光致发光结构连接至台阶垫上的第二位置。灯组件设置成当脚踏板处于存放位置时激发第一光致发光结构和第二光致发光结构。第一光致发光结构和第二光致发光结构响应于灯组件的光激发发光。
根据本发明的又一方面，提供一种车辆的照明系统。脚踏板具有台阶垫并且第一光致发光结构连接至台阶垫的台阶区域。第二光致发光结构连接至台阶垫的外部边缘部分。灯组件设置成当脚踏板处于存放位置时激发第一光致发光结构和第二光致发光结构。第一光致发光结构和第二光致发光结构响应于照明组件的光激发而发光。
在研究了以下说明书、权利要求书以及附图之后，本领域技术人员将理解和领会本发明的这些和其他方面、目的以及特征。
附图说明
在附图中：
图1示出了具有发光的可伸缩脚踏板的车辆；
图2示出了处于存放位置的脚踏板；
图3示出了处于展开位置的脚踏板；
图4示出了具有灯组件的照明系统，当脚踏板处于存放位置时灯组件用作激发源；
图5是沿着图4的线V-V截取的灯组件的截面图；
图6至图8是图4中示出的灯组件的立体图；以及
图9是沿图4的线IX-IX截取的台阶垫的截面图。
具体实施方式
根据需要，本文公开了本公开的详细实施例。然而，应当理解，公开的实施例仅仅是可以各种替代形式实施的本公开的示例。附图不一定是详细的设计并且一些示意图可以被放大或者缩小以示出功能概述。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅仅是作为教导本领域技术人员不同程度地采用本公开的代表性基础。
如本文所使用的，当在两个或者更多的项目的列表中使用术语“和/或”时，其意指可以单独采用所列出的项目中的任何一个，或者可以采用所列出的项目中的两个或者多个的任何组合。例如，如果组合物被描述为包含组分A、B和/或C，则组合物可以单独包含A、单独包含B、单独包含C、A和B组合、A和C组合、B和C的组合，或者A、B和C的组合。
为了清楚参考附图，本文可以利用术语第一、第二、第三等提供名称。例如，在一些实施方式中可以参考第一部分和第二部分并且在一些附加的实施方式中可以仅仅参考第二部分。除非另有明确说明，这样的名称可以用于表明示例性布置和组成并且不应被认为指定本公开的任何特定实施方式的元件或必要组件的具体数量。因此，这些名称应被认为是参考本公开对各种可能的实施方式提供了清楚性，可以以各种组合方式组合和/或单独使用，以便清楚地参考本公开的各种元件。
现参考图1至图3，参考标号10总的来说指示车辆12的脚踏板，其中车辆12示意性实施为皮卡车。脚踏板10包括连接至一对收放机构14的台阶垫13，收放机构14的每一个通过相应的支架16安装至车辆车身底部。马达18可操作地连接至每个收放机构14并且可操作地使收放机构14在存放位置(图2)和展开位置(图3)之间移动脚踏板10。如图1中最佳示出，台阶垫13包括台阶区域22，台阶区域22限定台阶垫13的顶部表面。在示出的实施例中，台阶区域22包括用于在使用者进入或离开车辆12登上台阶垫13时提供牵引的多个凹槽24。应该理解，如果需要，台阶区域22可以是各种尺寸并且凹槽24可布置成不同的图案4。根据示出的实施例，凹槽24平行布置并且横跨台阶垫13纵向延伸。如下面将进一步详细地描述，光致发光结构可连接至台阶垫13的一个或多个区域并且被构造成响应于来自位于台阶垫13外部的激发源的光激发而发光。根据一个实施例，台阶区域22或台阶区域22的一些部分可显示发光，如图1中由来自台阶区域22的虚线箭头示意性表示。附加地或者可选地，台阶垫13的外部边缘部分26可显示发光，如图1中来自外部边缘部分26的虚线示意性表示。然而，应该理解，如图1所示的台阶垫13的发光区域用于示意性目的并且不应被解释为限制。事实上，根据本文提供的教导，台阶垫13的其它区域也可能发光。
相对于本文描述的实施例，激发源可包括天然和人造的环境光，当脚踏板10处于展开位置时激发源用于激发光致发光结构。在一些实施例中，光致发光结构包括长余辉磷光体，长余辉磷光体在停止提供激发光后的一段时间持续发光。例如，在脚踏板10一直保持在展开位置的实施例中，可通过日光激发光致发光结构，从而导致脚踏板10在白天和进入黑夜的一段时间内显示发光。相反，相对于脚踏板10除了需要使用时通常保持在存放位置的实施例，存在由于脚踏板10定位在车辆12下方而引起的周围操作环境的环境光不足以激发光致发光结构的担忧。因此，设想提供一种专用激发源，该专用激发源用于在脚踏板10处于存放位置时为光致发光结构供应激发光。
参考图4，根据一个实施例示出照明系统28。照明系统28包括本文前面描述的脚踏板10并且示出的脚踏板10处于存放位置。附加地，照明系统28包括灯组件30，灯组件30可与脚踏板10分开并且位于脚踏板10外部。灯组件30大致延伸台阶垫13的长度并且包括连接至光学构件34的外壳构件32。灯组件30通常设置在脚踏板10上方并且可以不同方式安装至车辆12的车底或车辆12上的其它位置。因此，可以理解，灯组件30可固定至车辆12的任何结构或者与车辆12的任何机构集成，以便允许灯组件30朝向台阶垫13引导光。根据一个实施例，灯组件30可连接至车辆12的下侧使得灯组件30定位在车辆12和脚踏板10之间。以这种方式，当脚踏板10处于存放位置时其庇护灯组件30以防止灯组件30受到路面杂物的侵害。如本文进一步详细地描述，设定灯组件30的尺寸和方向，从而使得当脚踏板10处于存放位置时，从灯组件30发射的激发光洒满台阶垫13的台阶区域22，如来自光学构件34的虚箭头所表示。
参考图5至图8，根据一个实施例更加详细地示出了灯组件30。为了清楚目的，在图6至图8中省略了外壳构件32。如图所示，外壳构件32和光学构件34可楔(wedged)在一起并且可通过摩擦或通过使用粘合剂和/或机械紧固件保持在一起。灯组件30包括多个印刷电路板(PCB)，印刷电路板互相对齐并且定位在外壳构件32内，从而使得印刷电路板位于光学构件34上方。每个PCB36a-36d通常可固定至外壳构件32的上部的下侧并且包括对应的发光二极管(LED)38a-38d，发光二极管38a-38d连接至PCB 36a-36d的下侧并且定向成沿大致向下方向引导光。相对于本实施例，PCB 36a和36d朝向光学构件34的相对端定位，而PCB 36b和36c朝向光学构件34的中央定位并且可邻接接触。集光器40a-40d连接至每个PCB 36a-36d的下侧并且包括弧形表面42a-42d，弧形表面42a-42d被构造成接收从相关联的LED38a-38d发射的光，并且将从相关联的LED 38a-38d发射的光朝向穿过集光器40a-40d的竖直壁46a-46d形成的开口44a-44d引导(例如，反射)，其中，竖直壁46a-46d基本上垂直于相关联的PCB 36a-36d。
在本实施例中，定位集光器40a和40d以使集光器40a和40d的相应的弧形表面42a、42d面向内部，而集光器40b和40d背对背定位以使集光器40b和40d的相应的弧形表面42b、42c面向外部。如图所示，第一光管48a光耦合至集光器40a和40b的开口44a、44b并且第二光管48b光耦合至集光器40c和40d的开口44c、44d。可通过从每个集光器40a-40d的竖直壁46a-46d延伸的弧形支撑构件50a-50d在适当位置附加地支撑第一光管48a和第二光管48b。在使用中，从LED 38a和38b发射的光被相应的集光器40a和40b引导到第一光管48a中，而从LED 38c和38d发射的光被相应的集光器40c和40d引导到第二光管48b中。在可选的实施例中，第一光管48a和第二光管48b可光耦合至PCB 36a-36d，使得LED 38a-38d直接将光线发射到第一光管48a和第二光管48b，因而不需要集光器40a-40d。在其它实施例中，在第一光管48a和第二光管48b里面传播的光线从其朝向光学构件34传播，光学构件34可构造为菲涅耳透镜。因此，预期第一光管48a和第二光管48b的上半部分可构造成向下反射光线以使朝向光学构件34输出的光线的量最大化。附加地或者可选地，外壳构件32的内部表面也可构造成反射光线以完成相同功能。
参考图9，根据一个实施例更详细地示出台阶垫13。台阶垫13可由包含聚丙烯或热塑性烯烃的基础材料注塑成型。如图所示，可在台阶垫13的示例性位置中提供第一光致发光结构52a和/或第二光致发光结构52b。具体地，第一光致发光结构52a连接至台阶垫13的多个凹槽24并且可延伸凹槽24的范围(extent)。第二光致发光结构52b连接至台阶垫13的外部边缘部分26并且可延伸外部边缘部分26的范围。可以理解，第二光致发光结构52b可设置在台阶垫13里面或台阶垫13外侧。在其它实施例中，第二光致发光结构52b光耦合至光传播元件56，光传播元件56可通过成型工艺形成在台阶垫13内。光传播元件56还光耦合至位于台阶垫13的台阶区域22中的透光部分58。可以预期透光部分58和光传播元件56可延伸台阶垫13的范围。如图所示，透光部分58可由未被第一光致发光结构52a占用的一个或多个凹槽24形成。以这种方式，由灯组件30供给的激发光的一部分可通过透光部分58进入光传播元件56以便到达第二光致发光结构52b。无论第二光致发光结构52b定位在台阶垫13的内侧还是外侧，与第二光致发光结构52b连接的外部边缘部分26应该是透光的，从而允许激发光到达第二光致发光结构52b(例如，如果第二光致发光结构52b位于台阶垫外侧)或者来自第二光致发光结构52b的照明从台阶垫13输出(例如，如果第二光致发光结构52b位于台阶垫13内侧)。因此，本文注意到，使用单一激发源(例如，灯组件30)激发第一光致发光结构52a和第二光致发光结构52b是可能的。相对于本文描述的实施例，第一光致发光结构52a和第二光致发光结构52b都可由包含一种或多种长余辉磷光体的第二材料注塑成型并且接合至台阶垫13的相应位置。附加地，第二材料还可包含透明聚丙烯或透明热塑性烯烃，并且可进一步着色。在一个实施例中，一种或者多种长余辉磷光体可占第二材料的0.1％至25％。
长余辉磷光体可限定为能够存储由灯组件30提供的激发光并且一旦不再提供激发光则在数分钟或数小时的一段时间内逐渐释放光线。衰减时间可限定为激发的结束与光致发光结构52a、52b的光强度降低到最小可见度0.32mcd/m2时的时刻之间的时间。0.32mcd/m2的可见度大约是暗适应人眼的灵敏度的100倍，这对应于本领域普通技术人员通常使用的基本照明水平。因此，光致发光结构52a、52b可配制成在10分钟时间段后发射强度为0.32mcd/m2或以上的光。附加地，光致发光结构52a、52b可配制成在30分钟时间段后发射强度为0.32mcd/m2或以上的光，以及在一些实施例中，基本上长于60分钟(例如，该时间段可延伸8小时或更长)。因此，当脚踏板10处于存放位置时响应于由灯组件30供应的激发光或者当脚踏板10处于展开位置时响应于环境光，光致发光结构52a、52b可以持续发光。可以预期，可监控光致发光结构52a、52b的发光强度，使得当脚踏板10处于存放位置时并且光致发光结构52a、52b的发光强度降低到0.32mcd/m2以下或者任何其他预定义的强度水平时启动灯组件30。可选地，可以预期，可控制脚踏板10移动至展开位置，使得基于环境光的可利用性将激发光供给光致发光结构52a、52b，可响应于从车辆12的常规日/夜传感器接收的信号确定环境光的可利用性。
长余辉磷光体可对应于一旦激发光不再存在能够在一段时间内发射光线的碱土金属铝酸盐和硅酸盐(例如，掺杂的二硅酸盐)或任何其它的化合物。长余辉磷光体可掺杂有一种或多种离子，该离子可对应稀土元素，例如Eu2+、Tb3+和/或Dy3。根据一个实施例，光致发光结构52a、52b可包括约30％至约55％范围内的磷光材料、约25％至约55％范围内的液体载体介质、约15％至约35％范围内的合成树脂、约0.25％至约20％范围内的稳定添加剂、以及约0％至约5％范围内的性能增强添加剂，以上每个基于制剂的重量。
在操作中，可以制定光致发光结构52a、52b基于接收来自灯组件30或者环境光的激发光以相同颜色或不同颜色发光。例如，可以预期光致发光结构52a、52b可构造成将蓝色光或紫外线(UV)光转换成位于RGB色标中的可见光，包括琥珀色和白色光。如图9所示，由实线箭头表示由第一光致发光结构52a和第二光致发光结构52b发射的发光光线。将理解的是，本文提供的合成物是非限制性实例。因此，可以使用本领域已知的任何长余辉磷光体而不脱离本文提供的教导。此外，在不背离本文提供的教导的情况下，设想还可利用不必显示长余辉特性的其他磷光体。
关于生产长余辉光致发光结构的附加信息公开于以下专利：由Agrawal等人于2012年4月24日发表的题为“HIGH-INTENSITY,PERSISTENT PHOTOLUMINESCENTFORMULATIONS AND OBJECTS,AND METHODS FOR CREATING THE SAME”的美国专利第8,163,201号；由Yen等人于2005年10月11日发表的题为“LONG PERSISTENT PHOSPHORS ANDPERSISTENT ENERGY TRANSFER TECHNIQUE”的美国专利第6,953,536号；由Yen等人于2000年9月12日发表的题为“LONG-PERSISTENCE BLUE PHOSPHORS”的美国专利第6,117,362号；以及由Kingsley等人于2015年2月10日发表的题为“LOW RARE EARTH MINERALPHOTOLUMINESCENT COMPOSITIONS AND STRUCTURES FOR GENERATING LONG-PERSISTENCELUMINESCENCE”的美国专利第8,952,341号，以上所有专利的全部内容通过引用并入本文。
为了描述和定义本教导的目的，应当注意，本文中使用的术语“基本上”和“近似”表示可归因于任何定量比较、值、测量或者其他表示的不确定性的固有程度。术语“基本上”和“近似”在本文中也用于表示定量表示可以与所述参考值不同的程度，而不导致所讨论的主题的基本功能的改变。
应当理解，在不脱离本发明的概念的情况下，可以对上述结构进行变化和修改，并且进一步地，应当理解，除非这些权利要求通过它们的语言明确声明，这些概念旨在被所附权利要求所覆盖。

Claims (20)

1.一种车辆的照明系统，包括：
脚踏板，所述脚踏板具有台阶垫和连接至所述台阶垫的光致发光结构；以及
灯组件，所述灯组件被构造成当所述脚踏板处于存放位置时激发所述光致发光结构，其中，所述光致发光结构响应于光激发而发光，并且所述光致发光结构在所述脚踏板移动至展开位置并且停止提供所述激发光后的一段时间内持续发光。
2.根据权利要求1所述的照明系统，其中，所述光致发光结构连接至所述台阶垫的台阶区域。
3.根据权利要求1所述的照明系统，其中，所述光致发光结构连接至所述台阶垫的外部边缘部分。
4.根据权利要求3所述的照明系统，其中，所述台阶区域包括光耦合至设置在所述台阶垫里面的光传播元件的透光部分。
5.根据权利要求4所述的照明系统，其中，由所述灯组件提供的激发光经由所述透光部分接收在所述光传播元件里面并且供应至所述光致发光结构。
6.根据权利要求5所述的照明系统，其中，与所述光致发光结构连接的所述外部边缘部分是透光的。
7.一种车辆的照明系统，包括：
脚踏板，所述脚踏板具有台阶垫并且被构造成在存放位置和展开位置之间移动；
连接至所述台阶垫上的第一位置的第一光致发光结构；
连接至所述台阶垫上的第二位置的第二光致发光结构；以及
灯组件，所述灯组件设置成当所述脚踏板处于存放位置时激发所述第一光致发光结构和所述第二光致发光结构，其中，所述第一光致发光结构和所述第二光致发光结构响应于所述灯组件的光激发而发光。
8.根据权利要求7所述的照明系统，其中，所述第一光致发光结构连接至所述台阶垫的台阶区域。
9.根据权利要求7所述的照明系统，其中，所述第二光致发光结构连接至所述台阶垫的外部边缘部分。
10.根据权利要求9所述的照明系统，其中，所述台阶垫包括台阶区域，所述台阶区域具有光耦合至设置在所述台阶垫里面的光传播元件的透光部分。
11.根据权利要求10所述的照明系统，其中，由所述灯组件提供的激发光经由所述透光部分接收在所述光传播元件里面并且供应至所述第二光致发光结构。
12.根据权利要求11所述的照明系统，其中，与所述第二光致发光结构连接的所述外部边缘部分是透光的。
13.根据权利要求7所述的照明系统，其中，所述灯组件包括：
外壳构件；
光学构件；
设置在所述外壳构件里面的至少一个印刷电路板；
连接至所述至少一个印刷电路板的至少一个发光二极管；
连接至所述至少一个印刷电路板的集光器；以及
光耦合至所述集光器的光管；
其中，所述集光器被构造成接收从所述至少一个发光二极管发射的光并且将从所述至少一个发光二极管发射的所述光引导到所述光管中；以及其中，在所述光管里面传播的光经由所述光学构件从所述灯组件输出。
14.根据权利要求7所述的照明系统，其中，在停止提供所述激发光后的一段时间内所述第一光致发光结构和所述第二光致发光结构持续发光。
15.一种车辆的照明系统，包括：
具有台阶垫的脚踏板；
连接至所述台阶垫的台阶区域的第一光致发光结构；
连接至所述台阶垫的外部边缘部分的第二光致发光结构；以及
灯组件，所述灯组件设置成当所述脚踏板处于存放位置时激发所述第一光致发光结构和所述第二光致发光结构，其中，所述第一光致发光结构和所述第二光致发光结构响应于所述灯组件的光激发而发光。
16.根据权利要求15所述的照明系统，其中，所述台阶区域包括光耦合至设置在所述台阶垫里面的光传播元件的透光部分。
17.根据权利要求16所述的照明系统，其中，由所述灯组件提供的激发光经由所述透光部分接收在所述光传播元件里面并且供应至所述第二光致发光结构。
18.根据权利要求17所述的照明系统，其中，连接至所述第二光致发光结构的所述外部边缘部分是透光的。
19.根据权利要求15所述的照明系统，其中，所述灯组件包括：
外壳构件；
光学构件；
设置在所述外壳构件里面的至少一个印刷电路板；
连接至所述至少一个印刷电路板的至少一个发光二极管；
连接至所述至少一个印刷电路板的集光器；以及
光耦合至所述集光器的光管；
其中，所述集光器被构造成接收从所述至少一个发光二极管发射的光并且将从所述至少一个发光二极管发射的所述光引导到所述光管中。
20.根据权利要求15所述的照明系统，其中，在停止提供所述激发光后的一段时间内所述光致发光结构持续发光。
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