CN109383199A - 轮胎磨损检测设备和相关方法 - Google Patents

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CN109383199A CN201810870273.XA CN201810870273A CN109383199A CN 109383199 A CN109383199 A CN 109383199A CN 201810870273 A CN201810870273 A CN 201810870273A CN 109383199 A CN109383199 A CN 109383199A
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斯图尔特·C·萨尔特
吉姆·J·苏尔曼
保罗·肯尼思·德洛克
特里·R·洛布辛格
戴夫·布莱恩·格利克曼
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Abstract

公开了轮胎磨损检测设备和相关方法。示例车辆包括轮胎，轮胎包括与其连接的磨损条。示例车辆还包括用以发射光的光源和用于将光引导到轮胎的装置。磨损条的至少一部分在暴露于光时发光。

Description

轮胎磨损检测设备和相关方法
技术领域
本发明总体涉及车辆，以及更具体地，涉及轮胎磨损检测设备和相关方法。
背景技术
车辆轮胎包括接合表面(例如，道路)并且在车辆操作期间为车辆提供牵引力的胎面。随着时间的推移，轮胎胎面可能会磨损。轮胎胎面(例如，光面轮胎)的过度磨损和/或裂化可能不利地影响车辆牵引力，并且因此影响驾驶员在某些驾驶条件(例如，湿路表面)下控制车辆的能力。
发明内容
本文公开的示例车辆包括轮胎，轮胎包括与其连接的磨损条。示例车辆还包括用以发射光的光源和用于将光引导到轮胎的装置。磨损条的至少一部分在暴露于光时发光。
本文公开的另一示例车辆包括轮胎和邻近轮胎设置的灯。灯包括发射不可见光的光源。轮胎的至少一部分暴露于不可见光。轮胎的至少一部分在暴露于不可见光时发射可见光。
本文公开的示例设备包括连接到车辆的灯。灯包括发射光的光源。示例设备还包括邻近光源设置的导管。导管将光引导到车辆的轮胎的胎面上。胎面的至少一部分在暴露于光时发光。
根据本发明，提供一种车辆，该车辆包含：
轮胎，轮胎包括与其连接的磨损条；
发射光的光源；以及
用于将光引导到轮胎的装置，磨损条的至少一部分在暴露于光时发光。
根据本发明的一个实施例，其中磨损条包括设置在其中的磷光体材料，以使得磨损条的部分在暴露于光之后能够发光一段时间区间。
根据本发明的一个实施例，其中用于引导光的装置具有邻近光源设置的第一端和邻近轮胎设置的第二端。
根据本发明的一个实施例，其中用于引导光的装置沿着弯曲路径延伸，以沿着在第一端和第二端之间的路径引导光。
根据本发明的一个实施例，其中用于引导光的装置具有设置在其上的硅材料。
根据本发明的一个实施例，其中磨损条包括锥形横截面，使得磨损条的外表面面积随着轮胎磨损而增加。
根据本发明的一个实施例，其中光源是紫外发光二极管。
根据本发明的一个实施例，其中光源设置在车辆的灯内。
根据本发明的一个实施例，其中灯包括可操作地连接到光源的电路板以向光源提供电力。
根据本发明，提供一种车辆，该车辆包含：
轮胎；以及
邻近轮胎设置的灯，灯包括发射不可见光的光源，轮胎的至少一部分暴露于不可见光，轮胎的至少一部分在暴露于不可见光时发射可见光。
根据本发明的一个实施例，其中轮胎包括具有用以产生可见光的磷光体材料的磨损条，磨损条设置在轮胎的外表面下方。
根据本发明的一个实施例，其中磨损条包括锥形横截面，使得磨损条的外表面面积随着轮胎磨损而增加。
根据本发明的一个实施例，其中光源包括紫外发光二极管。
根据本发明的一个实施例，其中紫外发光二极管发射具有在360纳米和390纳米之间的波长的不可见光。
根据本发明的一个实施例，其中灯是设置在车辆的侧面上的侧面示廓灯。
根据本发明的一个实施例，其中灯包括可操作地连接到光源的电路板以向光源提供电力。
根据本发明，提供一种设备，该设备包含：
连接到车辆的灯，灯包括发射光的光源；以及
邻近光源设置的导管，导管将光引导到车辆的轮胎的胎面上，胎面的至少一部分在暴露于光时发光。
根据本发明的一个实施例，其中胎面的部分包括磨损条，磨损条具有用于发光的装置以使得部分在暴露于光之后能够发光一段时间区间。
根据本发明的一个实施例，其中导管沿着弯曲路径延伸以沿着路径引导光。
根据本发明的一个实施例，其中导管包括设置在导管的内表面上的用于反射光的装置。
附图说明
图1示出了用于实施本文公开的示例的包括轮胎和一个或多个灯的第一示例车辆的右前透视图；
图2是沿图1的1-1线截取的图1的车辆的示例轮胎的胎面的局部剖面图，胎面包括根据本文公开的示例的示例磨损条；
图3是沿图2的2-2线截取的图2的示例磨损条之一的剖面图；
图4是图1的示例车辆的轮拱的俯视图，包括根据本文公开的示例的用于检测轮胎胎面磨损的第一示例光源；
图5是图1的示例车辆的轮拱的俯视图，包括根据本文公开的示例的用于检测轮胎胎面磨损的第二示例光源；
图6是根据本文公开的示例的包括用于检测轮胎胎面磨损的第三示例光源的第二示例车辆的局部侧视图；
图7是根据本文公开的示例的包括用于检测轮胎胎面磨损的第四示例光源的第三示例车辆的左前透视图；
图8是可以用于实施本文公开的示例的示例方法的流程图；
图9是可以用于实施本文公开的示例的另一示例方法的流程图。
附图未按比例绘制。只要有可能，在整个附图和随附的书面描述中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。
具体实施方式
车辆(例如，汽车，卡车，摩托车等)的轮胎包括相对于车辆行驶的表面(例如，铺面道路、砾石路)向车辆提供牵引力的胎面。随着时间的推移，由于胎面与车辆行驶的表面之间的重复接触，轮胎胎面会磨损。磨损的轮胎胎面会损害车辆的驾驶员在某些行驶条件(例如由于下雨或下雪而变湿的道路)下控制车辆的能力。例如，如果胎面磨损和/或裂化，路面上的水可能引起车辆失去牵引力和失去控制(例如，引起车辆成为水上划艇)。
轮胎磨损指示器帮助驾驶员确定车辆的轮胎是否由于磨损的轮胎胎面而需要维修或更换。在一些已知的示例中，轮胎磨损指示器(例如，条或突出物)设置在轮胎胎面的凹槽(例如，雨槽)中。当胎面磨损和/或劣化时，胎面的厚度减小到与设置在凹槽中的轮胎磨损指示器对齐或大体对齐的高度，这导致轮胎磨损指示器暴露。在这种已知的轮胎磨损指示器中，设置在凹槽中的条或突出物的暴露告诉驾驶员和/或车主应该维修或更换轮胎。然而，检测这种已知的轮胎磨损指示器的暴露通常需要驾驶员和/或车主手动检查轮胎。例如，驾驶员和/或车主可能必须弯腰或跪下以仔细检查轮胎以查看轮胎磨损指示器。此外，已知的轮胎磨损指示器由于他们的尺寸小、它们在胎面的凹槽内的位置、和/或轮胎磨损指示器相对于轮胎所在的轮拱的位置而难以在视觉上检查。一些已知的轮胎磨损指示器可能需要驾驶员和/或车主处于光照良好的位置以便查看轮胎磨损指示器。
其他已知的轮胎磨损指示器包括当暴露于光时发光(例如，发射可见光)的发光材料。然而，这种已知的轮胎磨损指示器依赖于发光材料暴露于来自车辆外部的来源的光，例如当车辆停放时，位于车辆附近的路灯。结果，如果指示器没有暴露于来自外部光源的光一足够长的时间，则这种已知的轮胎磨损指示器的发光材料可能不适当地充电，或者发光材料可能在驾驶员和/或车主看到指示器之前停止发光。因此，已知的轮胎磨损指示器通常不能通知车辆的驾驶员(和/或车主)车辆的一个或多个轮胎需要维修或更换。因此，驾驶员可能无法通过依赖已知的轮胎磨损指示器来适当地维修或更换轮胎，这可能(例如，在某些天气和/或路面状况期间)显著降低车辆的牵引力和/或性能以及可能在车辆的使用期间使车辆乘员处于危险之中。
本文公开的示例通过轮胎磨损指示器提供轮胎胎面磨损检测，轮胎磨损指示器连接到轮胎的胎面(例如，与轮胎的胎面成一体)，以及当轮胎胎面磨损时通过轮胎磨损指示器暴露于车辆的光源而变得对驾驶员和/或车主可见。在一些公开的示例中，轮胎胎面的至少一部分包括在由于暴露于光而充电时发光(例如，发射可见光)的材料。在一些公开的示例中，车辆包括将光引导到材料上以在车辆的操作期间对材料充电的一个或多个光源。因此，当轮胎的胎面磨损和/或劣化(例如，过度磨损和/或裂化)以及示例轮胎磨损指示器暴露时，包括轮胎磨损指示器的轮胎胎面的部分发光。因此，观察车辆的人(例如，车辆的驾驶员和/或车主、车辆乘员、行人等)可以容易地识别轮胎的发光的部分，以及因此确定轮胎需要更换或维修。本文公开的示例不依赖于外部光源(例如，路灯、太阳光、由其他车辆发射的光等)来给轮胎磨损指示器材料充电，而是利用例如车辆中的现有电路产生给轮胎磨损指示器材料充电的光。因此，公开的示例有效并且方便地帮助车辆的驾驶员和/或车主恰当地维修车辆轮胎。
本文公开的示例提供了具有一个或多个连接到轮胎的胎面的磨损条的车辆的轮胎。在一些示例中，磨损条设置在轮胎的胎面中，位于轮胎的外表面下方、或例如与路面接合的表面。在一些示例中，磨损条至少部分地设置在胎面的凹槽(也就是，雨槽)中。当胎面磨损时，示例磨损条暴露。
公开的示例的磨损条包括一种或多种发光材料，发光材料使得磨损条的至少一部分在材料暴露于光时发光和/或当材料暴露于光之后发光一段时间。在一些公开的示例中，磨损条包括磷光体材料(例如，长余辉磷光体)以吸收由光提供的能量并且通过产生和发射可见光释放能量，这使得磨损条以及因此包括暴露的磨损条的轮胎的一部分能够发光。磷光体材料可以设置在涂料、胶带等中，涂料、胶带等设置在磨损条中(例如，连接到磨损条、与磨损条一体形成)。
在一些示例中，磷光体材料存储由光提供的能量(也就是，磷光体材料充电)以使磨损条和/或其部分在暴露于光之后发光一段时间(例如，基于磷光体材料的一种或多种性质的特定时间长度)。在一些示例中，磨损条的磷光体材料在暴露于光之后可以在很长的时间(例如，长达48小时)内发光。因此，在磨损条发光的(延长的)时间区间期间观察和/或检查车辆的任何人都可以容易地识别轮胎的发光的磨损条。因此，本文公开的示例减少了由于难以看到轮胎磨损指示器，轮胎磨损指示器仅在短时间内发光等而人(例如，驾驶员、车主)未能确定轮胎胎面需要注意的情况。
本文公开的示例轮胎磨损指示器可以包括除磷光体材料之外的一种或多种其他材料，其使得磨损条在暴露于光和/或在暴露于光之后时发光。例如，轮胎磨损指示器可以包括一种或多种荧光材料和/或其他发光材料。
在一些示例中，磨损条具有随着胎面磨损和/或裂化而增加的横截面形状。例如，磨损条可以具有锥形横截面形状，使得暴露于光的磨损条的面积随着轮胎磨损而增加。因此，在一些示例中，由于在轮胎胎面磨损时暴露于光的发光材料的量的增加，磨损条随着胎面磨损和/或裂化而发光更明亮。
本文公开的示例提供了用以对示例轮胎磨损条中的发光材料进行充电以检测轮胎胎面磨损的光源。在公开的示例中，光源连接到包括具有轮胎磨损指示器的轮胎的车辆。光源可以是发光二极管(LED)(例如，紫外(UV)LED)、灯泡(例如，UV灯泡)等中的任何一个或多个，以产生光(例如，(集束光)并且将光发射到包括轮胎磨损条的轮胎的胎面上。在一些示例中，光源邻近轮胎设置，使得光直接发射到磨损条的至少一部分上。例如，光源可以设置在车辆的轮拱、车轮通风口、踏脚板和/或摇臂模制件内或附近。
在一些示例中，光源提供可见光，例如蓝光(例如，具有大约475纳米波长的长度)。在其他示例中，光源提供不可见光或人眼不可见的光(例如，波长小于约400纳米的光)。例如，光源可以发射波长在360纳米和390纳米之间的紫外光。在一些示例中，紫外光促进给例如包括磷光体材料的轮胎磨损条充电，这导致磷光体材料的延长的发光周期(例如，20分钟的充电时间导致大约24小时的辉光时间)。因此，公开的示例光源在车辆操作期间对轮胎磨损条的发光材料有效地充电。此外，不可见光的使用导致轮胎磨损条的离散充电而不会在充电期间通过胎面上的闪亮的可见光(例如，波长在大约400和700纳米之间的光)而将注意力吸引到轮胎上。
在一些示例中，光源连接到车辆的灯，例如前照灯、尾灯、雾灯、侧面示廓灯或其他车灯。在这样的示例中，光源可以可操作地连接到车灯的电路板和/或电力或信号传输线以接收由车辆提供的电力，这可以降低与安装光源和/或为光源供电相关的成本。
本文公开的一些示例提供了用于将光引导到轮胎的装置，这使得轮胎和/或磨损条的至少一部分能够有效地暴露于由光源提供的光。例如，用于引导光的装置可以包括插入在光源和轮胎之间的导管。在一些示例中，导管的第一端连接到光源和/或邻近光源设置以接收从其提供的光，以及导管的第二端邻近轮胎设置以通过由导管提供的路径将光引导到轮胎。
图1示出了第一示例车辆100的右前透视图，其中可以实施本文公开的示例。第一车辆100可以是具有一个或多个轮胎以向第一车辆100提供牵引力的汽车、厢式货车、卡车等。例如，图1中示出的第一车辆100的右侧包括第一轮胎102或前轮胎，以及第二轮胎104或后轮胎。第一示例车辆100的左侧镜像图1中示出的第一车辆100的右侧(例如，左侧包括相应的前和后轮胎102、104)，并且为简洁起见，这里将不再讨论第一示例车辆100的左侧。示出的示例的轮胎102、104中的每个包括接合车辆100在其上行驶的表面106(例如，沥青、混凝土、泥土、沙子、岩石等)的胎面108。轮胎102、104设置在车辆100的相应的轮拱110中。第一车辆100可以具有比图1中示出的轮胎额外的或更少的轮胎102、104。
根据所示示例，第一车辆100包括一个或多个灯以照亮表面106和/或通知其他车辆的驾驶员和/或行人第一车辆100的存在和/或第一车辆100的驾驶员预期的动作(例如，转弯、制动)。在所示的示例中，第一车辆100包括车灯，例如前照灯112、雾灯114、尾灯116、邻近第一或前轮胎102设置的第一侧面示廓灯118、以及邻近第二或后轮胎104设置的第二侧面示廓灯119。第一车辆100的车灯产生可见光(例如，波长在大约400和700纳米之间的光)并且通过灯502(图5示出)(例如，灯泡、LED等)和透镜(例如，白色透镜、红色透镜、黄色透镜提供不同的彩色光)发射远离第一车辆100的光。例如，邻近第一或前轮胎102设置的前照灯112和/或雾灯114可以发射白光以为第一车辆100的驾驶员照亮表面106。邻近后轮胎104设置的尾灯116和/或第二侧面示廓灯119可以发射红色或深红色的光以表明第一车辆100正在制动。邻近第一车辆100的第一轮胎102设置的第一侧面示廓灯118可以发射黄色、橙色和/或琥珀色的光以表明转向信号和/或危险信号。第一车辆100可以包括比图1中示出的车灯额外的或更少的车灯。例如，第一车辆100可以具有设置在第一车辆100的门槛板或模制件120中的灯(也就是，门槛板灯)。
图2是沿图1的1-1线截取的图1的第一车辆100的第一示例轮胎102(例如，前轮胎)的胎面108的局部剖面图。在图2中，胎面108包括根据本文公开的示例的磨损条202。根据所示的示例，磨损条202嵌入和/或设置在第一轮胎102的胎面108内，使得磨损条202连接到第一轮胎102。在一些示例中，磨损条202由设置在胎面108中的单个磨损条形成，由于在胎面108中形成的凹部或凹槽204的形成而被分成两个或更多个磨损条。第一轮胎102可以包括连接到胎面108并且相对于第一轮胎102的转动轴线206径向分布的多个磨损条202。尽管图2示出了第一轮胎102的胎面108和磨损条202，图1的第一示例车辆100的其他轮胎(例如，第二示例轮胎或后轮胎104)可以包括大体上相似的胎面108，胎面108具有连接到其上的一个或多个磨损条202。
如上，第一轮胎102包括在胎面108中限定的环形凹部或凹槽204(例如，雨槽)。凹槽204形成在胎面108的第一或外表面208(例如，地面接合表面)和胎面的第二或内表面210之间。在图2的示例中，相应的凹槽204的深度限定了包括磨损条202的胎面108的部分的厚度211(例如，0.5英寸、0.75英寸、1英寸等)。
在所示示例中，磨损条202设置在第一轮胎102的外表面208下方的一定深度212(例如，0.1英寸、0.25英寸、0.5英寸等)处，其可以表明第一轮胎102的状况和/或健康状态。在一些示例中，相应的磨损条202的暴露表面214，或者当胎面108磨损或开始磨损时暴露的表面设置在相对于外表面208的一深度处，基于例如预定义的轮胎安全标准来选择该深度。例如，当胎面108磨损和/或劣化使得磨损条202的暴露表面214暴露时，第一轮胎102可能需要维修或更换。
在一些示例中，磨损条202的一个或多个部216在磨损条202的表面214暴露之前暴露。部216可以对应于由于在胎面108中形成凹槽204而可以暴露的磨损条202的边缘。在一些示例中，一个或多个磨损条202延伸穿过一个或多个凹槽204。换句话说，在这样的示例中，磨损条202的一部分设置在凹槽204中(例如，在胎面108的外表面208下方的深度处)。
图2的示例磨损条202包括设置在其中的用于发光的装置。在图2的示例中，用于发光的装置包括材料218(例如，发光材料)，材料218使得相应的磨损条202的至少一部分能够在材料218暴露于光(例如，可见光和/或不可见光)时发光和/或在材料暴露于光之后发光一段时间。用于发光的装置可以照亮彩色光，例如蓝色、红色等。因此，查看和/或观察第一车辆100的人(例如，第一车辆100的驾驶员、车主和/或乘员，另一车辆的乘员、行人等)可以识别包括发光的磨损条202的第一轮胎102的部分，以及因此可以确定第一轮胎102可能需要更换或以其他方式维修。
在一些示例中，用于发光的装置整体地形成在磨损条202的材料中。在其他示例中，用于发光的装置以涂料或其他涂层的形式应用于磨损条202的一部分(例如，磨损条202的暴露表面214)。在其他示例中，用于发光的装置包括连接到磨损条202的一部分的带。用于发光的装置可以以不同于本文公开的方式的其他方式设置在磨损条202中，以使当磨损条202暴露时用于发光的装置能够暴露于光。
在一些示例中，用于发光的装置包括磷光体材料(例如，长余辉磷光体，例如掺杂的二硅酸盐、Eu2+-活化的碱土铝酸盐、其他碱土铝酸盐和硅酸盐等)，磷光体材料响应于暴露于光而吸收由光提供的能量并且通过发射可见光释放能量，这使得磨损条202，以及通常使得第一轮胎102的胎面108的至少一部分能够发光。特别地，磷光体材料存储光的能量(也就是，磷光体材料充电)并且使得磨损条202在暴露于光之后能够发光一段时间。例如，基于磷光体材料暴露于光的时间长度和/或磷光体材料的一种或多种性质(例如，设置在磨损条202中的磷光体材料的厚度)，磷光体材料可以使得磨损条202在暴露于光之后发光一段时间区间(例如，1小时、12小时、24小时、48小时等)。因此，查看和/或观察第一车辆100的人可以在磷光体材料发光的时间区间期间识别第一轮胎102的发光的磨损条202。
另外或可选择地，用于发光的装置可以包括一种或多种其他材料，这些材料使得磨损条202在暴露于光时发光和/或在暴露于光之后发光一段时间。例如，用于发光的装置可以包括一种或多种荧光材料(例如，有机或无机荧光染料，例如萘嵌苯、氧杂蒽、卟啉、酞化菁染料等)、其他磷光体材料(例如，短余辉磷光体Ce-掺杂石榴石磷光体)、和/或其他发光材料(例如，一旦暴露于光可能被激发并且具有磷光体或荧光特性的材料)。
图3是沿图2的2-2线截取的图2的磨损条202之一的剖面图。图3示出了磨损条202的示例横截面形状。在所示示例中，磨损条202的横截面形状是锥形的，使得磨损条202的最上(在图3的方向上)部的宽度302小于磨损条202的最下(在图3的方向上)部的宽度304。因此，磨损条202的表面214的暴露面积随着第一轮胎102的胎面108磨损和/或裂化逐渐增加，这使得磨损条202的增加量的材料218能够暴露于光。因此，在一些示例中，基于暴露的磨损条202的量，材料218随着胎面108磨损和/或裂化而发光更明亮。因此，图3的示例磨损条202的横截面形状通过使得磨损条202能够随着胎面108随时间磨损和/或裂化而发光更明亮来提供轮胎胎面108的裂化的增加的指示。
示例磨损条202可以具有与图3中所示的横截面形状不同的横截面形状。例如，磨损条202可以具有三角形或半圆形横截面形状。如上，在一些示例中，磨损条202的横截面形状基于随时间暴露的磨损条202的量提供胎面108增加的磨损的指示。
图4是图1的第一车辆100的轮拱110的俯视图，该轮拱110包括根据本文公开的示例的第一示例轮胎102(例如，前轮胎)和用于检测轮胎胎面磨损的示例第一光源402。所示示例的第一光源402可以是LED(例如，UV LED)、灯泡(例如，UV灯泡)等之一。在所示示例中，第一光源402可操作地连接到第一车辆100的邻近第一或前轮胎102设置的第一侧面示廓灯118。所示示例的第一侧面示廓灯118具有至少部分地暴露于第一车辆100的外部406的透镜404。尽管图4的示例是结合第一侧面示廓灯118讨论，图4的示例可以与其他车灯例如连接到车辆的踏脚板的灯(例如，如下面结合图7所公开的)一起实施。
所示示例的第一轮胎102包括围绕第一轮胎102径向分布的多个磨损条202(例如，连接到第一轮胎102的胎面108)。图4的示例第一光源402产生光408(例如，不可见光和/或可见光)并且(例如，以集中光束的形式)发射光408。在图4的示例中，在第一轮胎102的转动期间(例如，当第一车辆100行驶时)或第一轮胎102静止时，光408的至少一部分被发射到包括磨损条202的一个或多个部的胎面108的至少一部分上。因此，在磨损条202和/或它的部分由于磨损而暴露的示例中，磨损条202中用于发光的装置通过光408充电。例如，第一光源402和/或侧面示廓灯118的透镜404的一部分(例如，透镜404的面向轮拱110的内部的部分409)可以相对于轮拱110定向，使得光408的至少一部分被引导到第一轮胎102的胎面108的一部分上。当第一轮胎102转动时，一个或多个磨损条202的至少一部分暴露于(例如，转动经过)由第一光源402产生的光408(也就是，当磨损条202的部分由于胎面磨损而暴露时)。
在一些示例中，由第一光源402发射的光408包括可见光，例如蓝光(例如，具有大约475纳米波长的光)。在其他示例中，由第一光源402发射的光408是不可见光(例如，波长小于约400纳米的光，例如UV光)。因此，在一些示例中，查看第一车辆100的人不会看到由第一光源402发射的对轮胎磨损条202的材料218充电的光。在一些示例中，光408是波长在360纳米和390纳米之间的UV光。在轮胎磨损条包括磷光体材料的示例中，与非UV光相比，UV光可以在更短的时间内促进磷光体材料的充电。
在一些示例中，第一光源402可操作地连接到第一侧面示廓灯118以汲取由第一车辆100提供的电力。例如，第一光源402可以可操作地连接到电力或信号传输线和/或第一侧面示廓灯118的电路板，其在下面结合图5更详细地公开。在其他示例中，第一光源402包括向其提供电力的内部电源，例如电池。
如上，在图4的示例中，通过侧面示廓灯118发射的至少一些光408被引导到第一示例轮胎102的胎面108上，以对暴露于光408的磨损条202充电。另外或可选地，在一些示例中，一个或多个光源可以连接到轮拱110的表面(例如，如图4所示的轮拱110的表面410)，使得光源(例如，电池操作的光源)设置在轮拱110的内部。在这样的示例中，除了与车灯相关的光源之外或作为其替代，轮胎102通过设置在轮拱110中的光源暴露于光。
图5是图1的第一车辆100的轮拱110的俯视图，该轮拱110包括根据本文公开的示例的第一示例轮胎102和用于检测轮胎胎面磨损的第二示例光源504。在所示示例中，第二光源504可操作地连接到第一车辆100的邻近第一或前轮胎102设置的第一侧面示廓灯118。第一侧面示廓灯118包括灯502以通过透镜404并且远离第一车辆100发射可见光。所示示例的灯502可以是LED、灯泡等之一。
所示示例的第一轮胎102包括连接到(例如，形成在)轮胎102的胎面108的多个磨损条202。根据所示示例，第二光源504设置在第一侧面示廓灯118内并且产生光505(例如，不可见光和/或可见光)。第二光源504可以是LED(例如，UV LED)、灯泡(例如，UV灯泡)等中的任何一个或多个。在图5的示例中，在第一轮胎102的转动期间(也就是，当磨损条202由于胎面磨损而暴露时)或者第一轮胎102静止时，一个或多个磨损条202的至少一部分暴露于光505(例如，通过车辆100的电池)。
在一些示例中，第二光源504汲取由第一车辆100提供的电力以产生和发射光505。例如，第一侧面示廓灯118包括设置在其中的电路板506。灯502可操作地连接到电路板506，电路板506例如通过(例如，由第一车辆100的驾驶员提供的)命令信号和由第一车辆100提供的电力来控制灯502。在这样的示例中，第二光源504可操作地连接到电路板506以接收第一车辆100的电力，从而产生光505并且从其发射光505。在其他示例中，第二光源504可以从任何其他合适的电源汲取电力，例如，可操作地连接到第二光源504和/或设置在第一侧面示廓灯118内的电池。
图5描述了相对于第一车辆100的第一侧面示廓灯118的示例第二光源504，图5的示例第二光源504可以与第一车辆100(和/或其他类型的车辆)的一个或多个其他灯结合实施。例如，前照灯112、雾灯114、尾灯116和/或任何其他车灯中的一个或多个可以包括以上图5的透镜404、灯502、第二光源504和/或电路板506。
图5的示例包括用于将来自第二光源504的光505引导到第一轮胎102的装置。例如，用于引导光505的装置可以是导线管或导管508(例如，管道、管子等)，其具有邻近第二光源504设置的第一端510，使得光505照射到第一端510中。换句话说，导管508接收和/或收集由第二光源504提供的光505。示例导管508具有第二端512以将光505发射和/或聚焦到包括磨损条202的第一轮胎102的至少一部分上。在一些示例中，导管的第二端512连接到轮拱110的表面410(例如，轮拱110的邻近侧面示廓灯118的表面)和/或邻近轮拱110的表面410(例如，轮拱110的邻近侧面示廓灯118的表面)定位以将光505引导到第一轮胎102上。
在一些示例中，导管508的第一端510围绕或大体上围绕第二光源504和/或连接到第二光源504。在其他示例中，第一端510邻近第二光源504设置使得第一端510相对于第二光源504隔开一距离(例如，0.1英寸、0.5英寸、1英寸等)。在一些这样的示例中，第一端510与第二光源504间隔一定距离仍使得大量的光能够被引导到导管508中。
根据所示的示例，导管508限定了第一端510和第二端512之间的路径514(由图5中的点线/虚线表示)，以使得穿过其中的光505沿着路径514被引导。在该示例中，导管508的路径514是弯曲的，以使得光能够有效地围绕第一车辆100内的部件行进，否则这些部件将阻止光505行进到第一轮胎102和/或磨损条202。在其他示例中，导管508的路径514大体上是线性的或大体上是直的。在一些示例中，导管508是柔性的，使得导管508的路径514可以容易地(例如，由车辆制造商、第一车辆100的驾驶员、车辆服务商等)操纵以确保磨损条202和/或第一轮胎102的部分接收由第二光源504提供的光505。
除了示例导管508之外或作为示例导管508的替代，图5的示例可以包括用于引导光505的其他装置。用于引导光505的装置可以包括一个或多个反射和/或折射光505的结构，以使得光505沿着大体上由结构限定的路径(例如，非线性路径或大体上线性路径)在第二光源504和第一轮胎102之间行进。例如，用于引导光505的装置可以包括一个或多个光纤电缆和/或镜子。
在图5的示例中，导管508包括至少部分地设置在其上的光学材料，其保护导管508和/或使得光505能够更好地穿过其中。例如，硅材料516可以沿着导管508的内表面518的一个或多个部分均匀或不均匀地设置。在这样的示例中，硅材料516使得内表面518能够防水、污垢和/或环境的其他因素，其可以延长导管508的寿命和/或防止由环境因素引起的损坏。此外，硅材料516可以有效地例如通过导管508传输UV光，并且当暴露于UV光时不会裂化。另外或可替代地，在其他示例中，光学材料可以包括银、铝等中的一种或多种以保护导管508的内表面518和/或使得光505能够更好地穿过其中。在一些示例中，导管508由一种或多种类型的光学材料组成。
在一些示例中，导管508的第一端510和/或第二端512具有特定的几何形状，这可以便于由第一端510收集光505和/或使得第二端512能够将光505聚焦到包括磨损条202的第一轮胎102的至少一部分上。例如，第一端510和/或第二端512具有形成和/或模制在其上的圆锥形几何形状、抛物线几何形状等。
图6是根据本文公开的示例的第二示例车辆600的局部侧视图，第二示例车辆600包括用于检测轮胎胎面磨损的示例第三光源602。所示示例的第二车辆600包括轮胎604和具有设置在其中的第三光源602的前照灯606。所示示例的轮胎604包括连接到其上(例如，设置在轮胎604的胎面中)的多个磨损条608。所示示例的一个或多个磨损条608包括设置在其中的用于发光(例如，长余辉磷光体)的装置，以使得磨损条608的至少一部分在暴露于由图6的第三光源602提供的光610(例如，不可见光和/或可见光)时发光。
根据所示示例，第三光源602可以是LED(例如，UV LED)、灯泡(例如，UV灯泡)等中的任何一个或多个以产生光610并且将光610发射到轮胎604的磨损条608上。在一些示例中，第三光源602可操作地连接到前照灯606的电路板以从其接收电力。在一些示例中，用于发光的装置使得磨损条608和/或轮胎604的一部分在暴露于光610一定时间之后发光一段时间(例如，长达约48小时)。
根据所示示例，第二车辆600包括连接到其上用于引导光610的装置。例如，导管612插入在第三光源602和轮胎604之间。所示示例的导管612接收从第三光源602提供的光610并且沿着由导管612提供的路径(例如，非线性路径或大体上线性路径)将光610引导到轮胎604。
图7是根据本文公开的示例的第三示例性车辆700的左前透视图，第三示例车辆700包括用于检测轮胎胎面磨损的第四示例光源702。根据所示示例，车辆700还包括第一(例如，前)轮胎704、第二(例如，后)轮胎706、第三(例如，前)轮胎708、第四(例如，后)轮胎710以及踏脚板712。在该示例中，第二轮胎706包括连接到其上的多个磨损条714(例如，设置在第二轮胎706的胎面中)。所示示例的一个或多个磨损条714包括设置在其中用于发光的装置(例如，发光材料)，以使得磨损条的至少一部分在暴露于由第四光源702提供的光716(例如，不可见光和/或可见光)时发光。尽管结合第二轮胎706讨论图7的示例，图7的示例可以与图7的第三车辆700的其他轮胎704、708、710中的任何一个一起实施。
根据所示示例，第四光源702可以是LED(例如，UV LED)、灯泡(例如，UV灯泡)等之一，以产生光716并且将光716发射到第二轮胎704的胎面的至少一部分上，以及特别是发射到第二轮胎704的暴露的磨损条714的至少一部分上。在一些示例中，用于发光的装置使得磨损条714能够在暴露于光716一定时间之后发光一段时间(例如，长达约48小时)。
在该示例中，第四光源702连接到第三车辆700的踏脚板712。例如，第四光源702可以邻近踏脚板712的第一端718设置或邻近第二轮胎706的端部设置。在一些示例中，第四光源702连接到踏脚板712的灯720(也就是，踏脚板灯)。例如，第四光源702可以可操作地连接到踏脚板灯的电路板以从其接收电力以产生光716。在其他示例中，第四光源702包括用于提供电力的电池。
在一些示例中，第四光源702连接到踏脚板712，使得由第四光源702发射的光716大体上被引导到第二轮胎704的至少一部分上(例如，没有来自相对于光716的路径的其他车辆部件的干扰或实质性干扰)。在一些其他示例中，用于引导光716的装置(例如，导管)连接到踏脚板712(例如，踏脚板712的内部)以将光传递到第二轮胎706。在一些示例中，第四光源702邻近踏脚板712的与第一端718相对的第二端722设置，并且用于引导光716的装置沿着踏脚板712的一部分延伸，以通过踏脚板712的第一端712将光716传递到第二轮胎706。
因此，图4-7示出了用于将轮胎磨损条暴露于光并且对示例磨损条的用于发光的装置(例如，设置在磨损条中的磷光体材料)充电的不同示例。在一些示例中，光源包括邻近轮拱设置的离散光源(例如，电池操作的灯)。在其他示例中，光源利用由现有车灯(例如，侧面示廓灯、前照灯，踏脚板灯)提供的电力来产生可以传递到车辆的轮胎的光。在一些示例中，用于引导光的装置(例如导管)使得光源能够连接到与轮胎间隔开的灯(例如，前照灯)，同时将光传递到轮胎而不干扰其他车辆部件。
图8是可以用于将图4-7的示例第一光源402、示例第二光源504、示例第三光源602和/或示例第四光源702中的一个或多个实施为将光传递到包括轮胎磨损条的轮胎的示例方法800的流程图。例如在图1和图4-7的第一车辆100、第二车辆600和/或第三车辆700中的任何一个或多个中实施示例方法800。示例方法800包括将光源连接到车辆的灯(框802)。例如，如图4所示，第一光源402可以连接到邻近第一车辆100的一个或多个轮胎102、104的第一车辆100的第一侧面示廓灯118和/或第二侧面示廓灯119中的一个或多个。在一些这样的示例中，第一光源402和/或侧面示廓灯118、119被定位和/或定向使得由第一光源402提供的光408被发射到轮胎102、104的至少一部分上。
在一些示例中，如图5所示，第二光源504连接到第一车辆100的第一侧面示廓灯118并且可操作地连接到第一侧面示廓灯118的电路板506以通过第一车辆100接收电力。类似地，在其他示例中，第三光源602连接到第二车辆600的前照灯606(例如，如图6所示)。
在一些示例中，如图7所示，第四光源702连接到邻近第三车辆700的轮胎704、706、708、710的一个或多个的第三车辆700的踏脚板712。在这样的示例中，第四光源702可以可操作地连接到踏脚板712的灯720。图8的示例方法800可以包括将光源连接到图1和4-7中的车灯中的一个或多个和/或车辆(例如，图1、6和/或7的车辆100、600、700)的其他车灯。
方法800还包括将用于引导光的装置连接到车辆上邻近光源处(框804)。例如，如图5所示，导管508连接到第一车辆100并且插入到第一车辆100的第二光源504和第一轮胎102之间。在这样的示例中，导管508的第一端510邻近第二光源504设置和/或连接到第二光源504以接收由其提供的光505。图5的示例导管508可以连接到图1和4-7的车辆100、600、700的光源402、504、602、702中的任何一个。
另外或可替代地，在一些示例中，用于引导光的装置可以包括用于引导光的一个或多个其他结构。例如，用于引导由光源402、504、602、702发射的光的装置可以包括安装在车辆100、600、700中的一个或多个光纤电缆和/或镜子，以引导来自光源402、504、602、702的光。
方法800包括相对于车辆的轮胎调节用于引导光的装置(框806)。在一些示例中，导管508的第二端512邻近相应的车辆100、600、700的轮胎102、104、604、704、706、708、710中的一个或多个定位，以将光发射到轮胎102、104、604、704、706、708、710的一个或多个上(例如，发射到轮胎102、104、604、704、706、708、710的胎面108上)。例如，导管508的第二端512可以连接到轮拱110的表面(例如，图4和5中示出的表面410)和/或定位在轮拱110的表面(例如，图4和5中示出的表面410)附近，以将光引导到设置在轮拱中的轮胎(例如，图1的第一轮胎102)上。导管508使得穿过其中的光跟随由导管508提供和/或限定的路径514。
在一些示例中，调节用于引导光的装置包括调节或操纵由导管508提供的路径514，以减少光与车辆100、600、700的一个或多个部件(例如，设置在前照灯112和轮拱110之间的车辆部件)之间的干扰。在这样的示例中，操纵导管508以提供大体上线性的路径或非线性路径，以使得光能够围绕车辆100、600、700内的部件行进，否则这些部件将阻止光行进到车辆100、600、700的相应的轮胎102、104、604、704、706、708、710。例如，导管508的一个或多个部分可以(例如，通过驾驶员、车辆服务商、制造商等)弯曲、折曲等，以相对于车辆100、600、700的部件操纵或调节将干扰(例如，阻挡、部分阻挡)从导管508的第二端512发射的光的导管508。因此，示例方法800提供用于引导光的装置(例如，导管508)的定位，以有效地将光505引导到一个或多个轮胎102、104。
尽管参考图8所示的流程图描述了第一光源402、第二光源504、第三光源602和/或第四光源702，可以可替代地使用实施第一光源402、第二光源504、第三光源602和/或第四光源702的任何其他方法。例如，图8的框的执行顺序可以组合和/或所描述的一些框可以改变、消除、或者可以添加附加的框。图8示出的示例方法800仅是描述实施第一光源402、第二光源504、第三光源602和/或第四光源702的一个示例方法。
图9是可以用于提供包括一个或多个轮胎胎面磨损条(例如，图2-7的磨损条202、608、714)的轮胎的示例方法900的流程图。可以例如相对于图1和4-7的示例车辆100、600、700的轮胎102、104、604、704、706、708、710中的任何一个或多个来实施示例方法900。方法900开始于在一个或多个磨损条中设置用于发光的装置(框902)。例如，磨损条202、608、714的至少一部分用磷光体材料(例如，长余辉磷光体)形成和/或模制，这使得磨损条202、608、714的至少一部分能够在暴露于光时和/或暴露于光之后发光。
方法900包括将一个或多个磨损条连接到轮胎(框904)。例如，如图2所示，磨损条202设置在第一车辆100的轮胎102的胎面108内，在第一轮胎102的外表面208下方的深度212处。在一些示例中，轮胎102、104、604、704、706、708、710包括两个或更多个与其连接并且相对于轮胎的转动轴线(例如，图2的轴线206)径向分布的磨损条202。在一些示例中，磨损条202延伸穿过轮胎102、104、604、704、706、708、710的胎面108以及不延伸穿过轮胎的任何凹槽204或者不延伸穿过轮胎的所有凹槽204。
在一些示例中，示例车辆100、600、700的轮胎102、104、604、704、706、708、710在制造轮胎102、104、604、704、706、708、710期间与磨损条202、608、714一起模制和/或形成。例如，磨损条202、608、714可以设置在胎面108的一个或多个层上。胎面108的层被缠绕以形成轮胎102、104、604、704、706、708、710的形状。胎面108的一个或多个层可以铺设在磨损条202上以覆盖磨损条202、608、714(例如，直到胎面在轮胎使用期间磨损并且磨损条暴露)。
尽管参考图9中所示的流程图描述了磨损条202，可以替代地使用实施磨损条202的任何其他方法。例如，图9的框的执行顺序可以组合和/或所描述的一些框可以改变、消除、或者可以添加附加的框。图9中示出的示例方法900仅是描述实施磨损条202的一个示例方法。
如本文所使用的，术语“包括”和“包含”(及其所有形式和时态)在本文中用作开放式术语。因此，每当权利要求列出任何形式的“包括”或“包含”(例如，comprises、includes、comprising、including等)之后的任何内容时，应当理解的是可以存在附加要素、术语等而没有落入相应的权利要求的范围之外。如这里所使用的，当短语“至少”被用作权利要求的前序中的过渡词时，它以与术语“包含”和“包括”是开放式的相同方式是开放式的。
从前述内容可以理解，已经公开了轮胎磨损检测设备和相关方法，其使得当轮胎的胎面磨损和/或裂化以及磨损条的至少一部分暴露时，车辆的轮胎的磨损条的至少一部分能够发光。因此，观察车辆的人可以容易地识别发光的磨损条，以及因此确定是否需要更换或以其他方式维修车辆的轮胎。因此，公开的示例帮助车辆的驾驶员和/或车主恰当地维修车辆，从而减少和/或消除源于在具有磨损的轮胎胎面的车辆中行驶的车辆乘员的风险。此外，公开的示例提供了通过连接到车辆的光源对轮胎磨损条进行有效地充电，以及因此不依赖于外部光源来为轮胎磨损条充电。因此，本文公开的示例提供了轮胎胎面磨损的可靠警告。
尽管本文已经公开了某些示例设备和方法以及制品，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利涵盖了完全属于本专利权利要求范围内的所有设备和方法以及制品。

Claims (15)

1.一种车辆，包含：
轮胎，所述轮胎包括与其连接的磨损条；
发射光的光源；以及
用于将所述光引导到所述轮胎的装置，所述磨损条的至少一部分在暴露于所述光时发光。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中所述磨损条包括设置在其中的磷光体材料，以使得所述磨损条的所述部分在暴露于所述光之后能够发光一段时间区间。
3.根据权利要求1所述的车辆，其中用于引导所述光的所述装置具有邻近所述光源设置的第一端和邻近所述轮胎设置的第二端。
4.根据权利要求3所述的车辆，其中用于引导所述光的所述装置沿着弯曲路径延伸，以沿着在所述第一端和所述第二端之间的所述路径引导所述光。
5.根据权利要求1所述的车辆，其中用于引导所述光的所述装置具有设置在其上的硅材料。
6.根据权利要求1所述的车辆，其中所述磨损条包括锥形横截面，使得所述磨损条的外表面面积随着所述轮胎磨损而增加。
7.根据权利要求1-6任一项所述的车辆，其中所述光源设置在所述车辆的灯内。
8.根据权利要求7所述的车辆，其中所述灯包括可操作地连接到所述光源的电路板以向所述光源提供电力。
9.一种车辆，包含：
轮胎；以及
邻近所述轮胎设置的灯，所述灯包括发射不可见光的光源，所述轮胎的至少一部分暴露于所述不可见光，所述轮胎的所述至少一部分在暴露于所述不可见光时发射可见光。
10.根据权利要求9所述的车辆，其中所述轮胎包括具有用以产生所述可见光的磷光体材料的磨损条，所述磨损条设置在所述轮胎的外表面下方。
11.根据权利要求9所述的车辆，其中所述光源包括紫外发光二极管。
12.根据权利要求11所述的车辆，其中所述紫外发光二极管发射具有在360纳米和390纳米之间的波长的所述不可见光。
13.根据权利要求9-12任一项所述的车辆，其中所述灯包括可操作地连接到所述光源的电路板以向所述光源提供电力。
14.一种设备，包含：
连接到车辆的灯，所述灯包括发射光的光源；以及
邻近所述光源设置的导管，所述导管将所述光引导到所述车辆的轮胎的胎面上，所述胎面的至少一部分在暴露于所述光时发光。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述胎面的所述部分包括磨损条，所述磨损条具有用于发光的装置以使得所述部分在暴露于所述光之后能够发光一段时间区间。
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