嵌入在车辆面板中的照明元件及其制造方法与流程

本发明总体上涉及车辆中使用的照明设备，具体涉及在车体的面板中形成的照明器件。

背景技术：

大多数车辆，尤其是机动车，例如摩托车、汽车、货车、船、飞机等，使用用于各种目的的灯。这些灯可以包括车前灯、刹车灯、行驶灯、警示灯、标志灯、装饰灯等，并且这些灯可以位于车上任何位置，例如侧面、前面、背面、顶部、底部。

通常来说，当在车上设置灯时，在车辆的车体部分或车体面板中形成大小和灯一致或稍大的孔。然后，将灯和支撑灯的固定件推入孔中并固定在其中，以提供所需照明。

当前车辆所使用的灯一般是白炽灯或荧光灯，就其所产生的光量而言，其占据了相对较大的空间，而且还需要固定件来固定它们，并需要透镜将光适当聚焦。因此，目前车灯过于显眼，并且它们的存在可能会影响车辆设计。具体地，对于任何看着车的人来说，即便车灯关闭(如白天)，灯仍然过于显眼。

因此，希望提供一种较小且不容易被注意到的车灯，当其不使用时不会被附近的观察人员看到。

技术实现要素：

提供了一种在车辆车体中使用的车体面板，包括：主面板，具有第一侧和第二侧，所述主面板包括位于第一侧中的凹陷，所述凹陷具有设定形状和小于主面板的厚度的深度，以及从凹陷底部到第二侧的孔；柔性照明带，形成在凹陷中，所述柔性照明带具有所述设定形状和凹陷的深度的±10％内的厚度，所述柔性照明设备固定在凹陷中；电力连接器，连接到所述柔性照明带；控制连接器，连接到设备控制器；以及透明涂层，形成在主面板和柔性照明带上方的主面板的第一侧上，所述透明涂层具有平滑顶面。

所述电力连接器可以连接到电源；以及所述控制连接器可以连接到被配置为控制柔性照明带的操作的设备控制器。

柔性照明带可以通过粘性物质固定在凹陷中。所述粘性物质可以是液态粘合剂或双面胶带中的一个。

主面板和柔性照明带二者可以具有相同的颜色。

所述透明涂层可以由聚氨酯材料制成。

柔性照明元件的主体可以由塑料、纤维玻璃或金属之一制成。

柔性照明带可以包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，柔性照明带可以包括被配置为从第一表面发光的多个发光元件，以及柔性照明带可以形成在凹陷中，使得所述第二表面面对凹陷的底部内表面。

所述发光元件可以是发光二极管。

提供了一种制造在车辆车体中使用的车体面板的方法，包括：塑模具有第一侧和第二侧的主面板，所述主面板包括位于第一侧中的凹陷，所述凹陷具有设定形状和小于主面板的厚度的深度，以及从凹陷底部到第二侧的孔；在凹陷的底部内表面涂敷固定机构；将电力连接器的第一端从第一侧穿过孔到达第二侧，所述电力连接器的第二端连接到柔性照明带；将控制连接器的第一端从第一侧穿过孔到达第二侧，所述控制连接器的第二端连接到柔性照明带；将柔性照明带插入到凹陷中，使得柔性照明带通过固定机构固定在凹陷中；在在主面板和柔性照明带上方的主面板的第一侧上形成透明涂层，所得所述透明涂层具有平滑顶面，其中，柔性照明带具有设定形状，以及柔性照明带具有凹陷的深度的±10％内的厚度。

所述方法还可以包括：将电力连接器的第一端连接到电源；以及将控制连接器的第一端连接到被配置为控制柔性照明带的操作的设备控制器。

贴附机构可以是液态粘合剂。

主面板和柔性照明带二者可以具有相同的颜色。

柔性照明带可以包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，柔性照明带可以包括被配置为从第一表面发光的多个发光元件，以及柔性照明带可以插入在凹陷中，使得所述第二表面面对凹陷的底部内表面。

所述发光元件可以是发光二极管。

所述透明涂层可以由聚氨酯材料制成。可以通过溅射喷涂进行透明涂层的沉积。

柔性照明元件的主体可以由塑料、纤维玻璃或金属之一制成。

附图说明

附图与以下详细描述一起并入说明书中并形成说明书的一部分，用于进一步说明各个实施例并解释完全根据本发明的各个原理和优点，附图中类似附图标记指示相同或功能上类似单元。附图不一定是按比例绘制的。

图1是根据公开实施例的照明设备系统的侧截面图；

图2是图1的照明设备系统的顶视图；

图3是根据公开实施例的包括嵌入型照明设备的车体面板的透视图；

图4是根据公开实施例的具有嵌入型照明设备的车体面板的侧截面图；

图5是根据公开实施例的图4中具有嵌入型照明设备的车体面板的顶视图；

图6A和6B是示出了根据第一公开实施例的图4中具有嵌入型照明设备的车体面板的制造过程的侧截面图；

图7是根据公开实施例的具有嵌入型照明设备的车体面板的侧截面图，其中，照明设备比为其设置的凹陷更厚；

图8是根据公开实施例的具有嵌入型照明设备的车体面板的侧截面图，其中，照明设备比为其设置的凹陷更薄；以及

图9是描述制造根据公开实施例的具有嵌入型照明设备的车体面板的操作的流程图。

具体实施方式

提供本公开以能够实现的方式进一步解释用于实施本发明的一个或多个实施例的最佳模式。还提供本公开以增强对本发明原理及其优点的理解和认识，但不以任何方式限制本发明。本发明仅由随附公布的权利要求来限定，包括本申请待决过程中所做出的任何修改及这些权利要求的所有等同。

还应当理解，如存在，则诸如第一、第二等关系术语的使用仅用于将一个实体、项目或动作与另一个相区分，但不必然要求或暗示这些实体、项目或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。需要注意的是，一些实施例可能包括多个处理或步骤，这些处理或步骤可以以任何顺序执行，除非明确且必须被限制为特定顺序；即，可以以任何顺序执行不受此限制的处理或步骤。

此外，附图及本公开中，具有相同数字的元件表示相同的元件。不在每个实施例中都重复它们的描述，但是可从在先描述来推断。具有相同数字且具有附加字母标记的元件指示更通用元件的不同实施例。

照明设备系统

图1是根据公开实施例的照明设备系统100的侧截面图。如图1所示，照明设备系统100包括基座110，所述基座110具有嵌入在其中的多个发光元件120。基座110和多个发光元件120可以一并被视为照明设备130。基座110和发光元件经由控制线145连接到控制器140，并经由电力线155连接到电源150。

基座110可以包括位于底部的不透明基板，所基板至少部分地由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸(PEN)、聚酯纤维、聚合物、氧化物涂层聚合物、柔性塑料、金属涂层柔性塑料或任何合适的柔性材料制成。如果需要整个柔性照明设备是柔性的，则基座110应当是柔性的。因为光不从基座110底部照出，所以基座110中的不透明基板不必透光。

基座110中的不透明基板可以被形成用于保护发光元件120的透明贴附层或透明保护层覆盖。

在公开实施例中，基座110的可视部分由可以容易被涂成各种颜色(例如通过染色)的材料形成。在一个实施例中，基座110包括通过热熔粘合剂与不透明底部基板相连的透明顶部基板(发光元件夹在上下基板之间)。在该实施例中，热熔粘合剂的颜色可以与将要附接的车体面板相匹配。在另一个类似实施例中，可以使用透明粘合剂，并且可以将下基板染色。

无论怎样实现，都要使基座110的颜色与要附接该基座的车体面板的颜色相匹配。这使得当被观察时，基座110能够与车体面板混合。

发光元件120是被配置为发光的器件，所述光例如是波长在特定小分布范围的光(例如紫外光、蓝光、绿光、红外光或波长在10nm至100,000nm之间的任何光)或波长在宽范围的光(例如白光)。举例来说，可以由中心波长15nm来定义波长在特定小分布范围的光，并且可以由中心波长200-250nm的光来定义波长在宽范围的光。

在一些实施例中，发光元件120是发出特定波长的光的发光二极管(LED)；在其他实施例中，发光元件120是发出特定波长范围内的光的LED；以及在另一些实施例中，发光元件120是包括对光进行聚焦、发散和加颜色的透镜的LED。

在另一些实施例中，发光元件120是被统一控制或单独控制的一组LED。例如，单个发光元件120可以包括红LED、绿LED和蓝LED。在一些实施例中，这些LED可以具有连接在一起的阳极和阴极；在其他实施例中，可以分离地连接到不同的正导电元件和负导电元件，甚至可以连接到不同的正导电元件但连接到相同的负导电元件，或者连接到不同的负导电元件但连接到相同的正导电元件。

控制器140可以是可以提供控制信号以控制发光元件120的操作的任何类型设备，例如微计算机。在一些实施例中，控制器140可以是控制车辆操作的各个方面的车载控制器。

控制线145可以是能够将来自控制器140的控制信号传递给基座110，进而传递给发光元件120的任何类型的信号线。

电源150可以是任何类型的车载电源，例如主车载电池、辅助车载电池或交流发电机。

电力线155可以是能够将来自电源150的电力传递给基座110，进而传递给发光元件120的任何类型的线。在一个公开实施例中，电力线155是双导体线缆。

图2是图1的照明设备130的顶视图。如图2所示，照明设备130包括在基座110的表面布置成阵列的发光元件120。在图2公开的具体实施例中，发光元件120布置成矩形阵列。然而，这仅是示例。在其他实施例中，发光元件120可以形成为所需的任何图案。

此外，尽管发光元件120被示为相对于基座110较大，实际上，发光元件120可能比图示要小很多。例如，在使用诸如发光元件120的LED的实施例中，LED可能小到在数英尺外肉眼就无法看见。

车体面板中嵌入的照明设备系统

图3是根据公开实施例的具有嵌入型照明设备130的车体面板310的透视图。该具体实施例中，车体面板310是汽车或货车的车体面板。然而，这仅是示例。备选实施例还可适用于任何类型车辆(如船、飞机、火车等)的车体面板。

在图3公开的具体实施例中，车体面板310由可以模塑成形的材料(如塑料)制成。然而，这仅是示例。备选实施例可以使用可压制成形的其他材料，如金属。

如图3所示，嵌入型照明设备130形成在车体面板310的外侧上。嵌入型照明设备130的位置可根据需要而改变，在一些实施例中，单个车体面板有可能具有多个嵌入型照明设备130。嵌入型照明设备130的形状和设计可基于所需的灯的类型和形状而改变。根本上说，嵌入型照明设备130可位于车体面板310上需要灯的任何位置，并且可以是灯所需的任何大小和形状。

图4是根据公开实施例的具有嵌入型照明设备130的车体面板310的侧截面图。如图4所示，车体面板310包括凹陷420和孔440。嵌入型照明设备130位于凹陷420内。控制线145连接到嵌入型照明设备130的背面，并从凹陷420穿过孔440延伸到位于车体面板310的相对侧上的控制器140。电力线155连接到嵌入型照明设备130的背面，并从凹陷420穿过孔440延伸到位于车体面板310的相对侧上的电源150。最后，将透明涂层470涂在车体面板310和嵌入型照明设备130上。

车体面板310、嵌入型照明设备130、控制器140、控制线145、电源150和电力线155如上文参考图1和2的公开来操作。这里不再重复对它们的描述。

凹陷420形成在车体面板310中，深度等于要嵌在该凹陷中的照明设备130的厚度。在各实施例中，凹陷可以是深度不大于车体面板的厚度的下陷，或者是深度大于车体面板310的厚度、从车体面板310的相对面突出的下陷。

孔440形成在凹陷420中，位于凹陷的底面与车体面板310上和形成凹陷420的一侧相对的一侧之间。孔440应当足够大，以便同时容纳控制线145和电力线155。孔440的位置还应当能够与照明设备130上穿出控制线145和电力线155的点相匹配。以这种方式，控制线145和电力线155可以容易地被放置在孔内，而不需要沿着凹陷420的底部的任何部分延伸布置。这将允许照明设备130更紧密地贴合在凹陷420中。

在备选实施例中，孔440可以位于凹陷420的侧面。在该实施例中，孔440仍应当穿过车体面板310的相对侧，而且足够大以便容纳控制线145和电力线155。

透明涂层470沉积在车体面板310和嵌入型照明设备130二者之上。在一些实施例中，透明涂层470包括某种聚氨酯。然而，这仅是示例。任何可以保护基座110、发光元件120和车体面板310的透明物质都可以用作透明涂层470。

由于透明涂层沉积在照明设备130和车体面板130上，所以得到一个平滑表面的结构，并且防止在嵌入型照明设备130贴合到凹陷420的位置处检测到缝隙。手在最终被涂覆的车体面板上运行的人仅会感受到平滑的表面，完全不会体验到有照明设备130嵌入在被涂覆的车体面板中。

图5是根据公开实施例的图4中具有嵌入型照明设备130的车体面板310的顶视图。如图5所示，凹陷420的大小和形状与嵌入型照明设备130相同。因此，嵌入型照明设备130填充在凹陷420中，其中嵌入型照明设备130的侧面和凹陷420的侧面之间没有任何空隙。

此外，如果嵌入型照明设备130的基座110形成为和车体面板310的颜色相同，则嵌入型照明设备130看上去就如同车体面板310的一部分。由于紧密贴合在凹陷420中，将难以分辨车体面板310结束处和嵌入型照明设备130开始处之间的任何明显距离。换言之，检视车体面板310的人难以看出凹陷420和嵌入型照明设备的周界线540。

此外，如果嵌入型照明设备130中的发光元件120选择得相对较小(例如LED)，则当发光元件120关闭时将难以检测到发光元件120。这样，当发光元件120关闭时，尽管有嵌入型照明设备130存在的事实，却具有平滑而不中断的车体面板310外观。

因此，借助透明涂层470，靠触摸难以检测到嵌入型照明设备130的存在，而且借助嵌入型照明设备130的基座110的颜色，也难以在视觉上检测到嵌入型照明设备130的存在，只要不靠近进行检查，任何人很难注意到嵌入型照明设备130的存在。因此，当发光元件120关闭时，在一定距离外，车辆看上去好像没有发光元件一样，因而增强了车辆的外观。

制造过程

图6A和6B是示出了根据第一公开实施例的图4中包括嵌入型照明设备的车体面板的制造过程的侧截面图。

如图6A所示，车体面板310最初形成为包括凹陷420和孔440。在一些实施例中，车体面板310可以由塑模塑料、纤维玻璃等制成。该情形中，模具被制造为使得所得到的塑模车体面板包括凹陷420和孔440。在其他实施例中，车体面板310可以由金属制成。该情形中，金属车体面板形成(如压制)为包括凹陷420和孔440。

通常，在安装照明设备130前对车体面板310进行涂色。该情形中，车体面板310涂上的颜色与照明设备130的颜色被设置为相匹配。

然后，在凹陷420的底部沉积贴附材料680。该贴附材料680可以是胶水、双面胶带或者可以将照明设备130贴附在凹陷420中的任何材料。

然后，以控制线145和电力线155穿过孔440的方式，将照明设备130布置在凹陷420中。以这种方式，控制线145和电力线155将不干扰通过贴附材料680贴附在凹陷420中的照明设备130。

如图6B所示，一旦照明设备130被固定到凹陷420中，在照明设备130上方和形成有凹陷420的车体面板310的侧面沉积透明材料(如聚氨酯)。以这种方式，形成透明涂层470，以产生位于车体面板310一侧的平滑表面，如图4所示。

此外，控制线145连接到控制器140，并且电力线155连接到电源150。以这种方式，照明设备130可以接收电力以开启它的发光元件120，并接收控制信号以获知何时开启或关闭发光元件120。

尽管图6A和6B中示出了粘性材料680，图4中未示出，但是图4的实施例中也可以包含粘性材料。只是出于简化目的而从附图中省略。

照明设备系统的可变厚度

在图4至6B示出的实施例中，照明设备130被示为当其嵌入在凹陷420中时与车体面板310的表面平齐。然而，出于各种原因，照明设备130的顶面和车体面板310的表面可以不彼此对齐。图7和8示出了照明设备130的顶面高于车体面板310的表面以及照明设备130的顶面低于车体面板310的表面的实施例。

图7是根据公开实施例的具有嵌入型照明设备130的车体面板310的侧截面图，其中，照明设备130比针对该照明设备130设置的凹陷420更厚。如图7所示，公开的照明系统700包括车体面板310、照明设备730、控制器140、控制线145、电源150、电力线155和透明涂层770，其中所述车体面板310包括凹陷420和孔440。

数字和前述附图相同的元件如上文所述操作。这里不再重复对它们的描述。

从图7可以看出，该实施例中，照明设备730厚于车体面板310中的凹陷420的深度。因此，照明设备730从凹陷420中突出距离A。这意味着照明设备730的顶面和包含凹陷420的车体面板310的表面不对齐。

然而，在将透明涂层770涂在包含凹陷420的车体面板310的表面上时，透明涂层770覆盖车体面板310和照明设备730二者。此外，如果透明涂层770的厚度大于距离A，则实质上触摸不能检测到照明设备730的表面和车体面板310的表面之间的不规则性。手沿着车体面板310包含嵌入型照明设备730的部分运行的人只会感受到平滑的透明涂层770，而不会感受到嵌入型照明设备730和车体面板310之间在高度上的不规则性。以这种方式，即使在照明设备730稍厚于凹陷420的深度的情况下，也可以隐藏嵌入型照明设备730的存在，而不会被触摸检测到。

图8是根据公开实施例的具有嵌入型照明设备830的车体面板310的侧截面图，其中，照明设备830比针对照明设备830设置的凹陷420更薄。如图8所示，公开的照明系统800包括车体面板310、照明设备830、控制器140、控制线145、电源150、电力线155和透明涂层870，其中所述车体面板310包括凹陷420和孔440。

数字和前述附图相同的元件如上文所述操作。这里不再重复对它们的描述。

从图8可以看出，该实施例中，照明设备830薄于车体面板310中的凹陷420的深度。因此，照明设备830的顶面在凹陷420中向下延伸距离B，这意味着照明设备830的顶面和包含凹陷420的车体面板310的表面不对齐。

然而，在将透明涂层870涂覆在包含凹陷420的车体面板310的表面上时，透明涂层870覆盖车体面板310和照明设备830二者。因此，实质上触摸不能检测到照明设备830的表面和车体面板310的表面之间的不规则性。手沿着车体面板310包含嵌入型照明设备830的部分顺着摸的人只会感受到平滑的透明涂层870，而不会感受到嵌入型照明设备830和车体面板310之间高度上的不规则性。以这种方式，即使在照明设备830稍薄于凹陷420深度的情况下，也可以隐藏嵌入型照明设备830的存在，而不会通过触摸检测到。

因此，如图4、7和8所示，使用透明涂层470、770、870意味着实质上通过触摸不能检测到嵌入型照明设备130、730、830的存在，无论嵌入型照明设备130的厚度等于凹陷420的深度，或是嵌入型照明设备730的厚度大于凹陷420的深度，还是嵌入型照明设备830的厚度小于凹陷420的深度。

制造方法

图9是描述制造根据公开实施例的具有嵌入型照明设备的车体面板的操作的流程图。

如图9所示，处理开始，车体面板被塑模为包括位于车体面板的第一侧的凹陷和穿过凹陷的孔(910)。如上所述，凹陷的大小和形状应当与将放在该凹陷中的照明元件(例如柔性照明带)相同。孔应当位于使来自照明元件的控制线和电力线可以容易穿过的位置。在一些实施例中，车体面板可以被涂成具有特定颜色。

然后，在凹陷内侧涂敷贴附元件(920)。通常，这将包括将贴附元件涂在凹陷的底面上。在各实施例中，贴附元件可以是胶水、双面胶带或可用于将照明元件固定在凹陷中的任何材料。

然后，通过车体面板的第一侧的通孔，插入与照明设备相连的控制线和电力线(930)。

然后，在凹陷中插入照明元件，使得控制线和电力线穿过通孔(940)。将照明元件按入凹陷中，使得其接触贴附元件并贴附在凹陷中。

照明元件被制造为和车体面板的颜色相同，以便与车体面板相混合。如果车体面板未被涂色，则照明元件与车体面板的自然色相匹配。如果车体面板被涂色，则照明元件与车体面板被涂上的颜色相匹配。

一旦照明元件被贴附在凹陷中，就在车体面板的第一侧和照明元件的暴露面上涂敷透明涂层(950)。该透明涂层图像提供位于车体面板的第一侧和照明元件的暴露面的整体上的平滑表面，使得通过触摸难以检测到车体面板和照明元件相接处。

最后，将控制线固定到控制器(960)，并将电力线固定到电源(970)。以这种方式，可以向照明元件提供用于确定应何时开启以及何时关闭照明元件的灯的控制信号，并且提供使灯工作的电力。

结论

本公开旨在解释如何制造和使用根据本发明的各实施例，而不限制本发明的真实、意图和公正的范围和精神。以上描述不意图是穷尽性的或将公开的当前形式作为对本发明的限制。鉴于上述教导，多种修改和变型是可能的。选择和描述了实施例，以便提供对本发明原理及其实际应用的最佳说明，并使本领域普通技术人员能够使用各实施例中的本发明，以及具有各种修改(适于所预期的具体使用)的各种实施例的本发明。所有这些修改和变型都在由随附权利要求(可以在本专利申请的待决期间被修改)及其根据公平、合法和等价权利的广度来解释的所有等同所确定的本发明的范围内。以上描述的各电路可以按照实现需要而实现为分立电路或集成电路。