车辆内饰面板的照亮无线充电区域的制作方法

1.本发明一般涉及车辆内饰，更具体地说，涉及车辆内饰面板的内置无线充电区域。


背景技术：

2.无线充电区域可以集成到车辆内饰面板中，便于用户的移动设备进行充电。salter等人的美国专利申请公开案2014/0203770涉及车辆的无线充电系统，所述系统检测移动设备的充电状态，并根据充电状态照亮一个或多个光源。可以确定移动设备相对于无线充电区域的未对准，并且可以照亮无线充电区域。然而，本参考并不考虑更直观的照明方案，以帮助用户更容易地将移动设备从无线充电区域外部引导到无线充电区域。


技术实现要素：

3.一种说明性车辆内饰面板包括：装饰层，具有装饰侧；传感器，配置为检测位于装饰层的装饰侧的移动设备；无线充电器，配置为在装饰层的装饰侧创建无线充电区域；以及光源，配置为显示位于移动设备和无线充电区域之间的轨迹序列。
4.在各种实施例中，轨迹序列是可变强度的栅格图案。
5.在各种实施例中，光源是一个光纤网或两个相互重叠的光纤片，以形成光纤栅格。
6.在各种实施例中，可变强度的栅格图案包括无线充电区域附近的最亮交叉点和轨迹序列开始处的最暗交叉点。
7.在各种实施例中，轨迹序列是一系列照明点。
8.在各种实施例中，一系列照明点逐渐向无线充电区域闪烁。
9.在各种实施例中，光源配置为当移动设备放置在无线充电区域时显示确认指示。
10.在各种实施例中，装饰层包括透光木材层。
11.在各种实施例中，装饰层包括具有多个穿孔的穿孔表面，并且从装饰侧看不到多个穿孔。
12.在各种实施例中，传感器是面积大于无线充电面积的力传感箔。
13.在各种实施例中，光源为光纤网，光纤网位于装饰层和力传感箔之间。
14.在各种实施例中，力传感箔是透光的。
15.在各种实施例中，力传感箔位于装饰层和透光载体之间。
16.在各种实施例中，光源是至少部分环绕无线充电器的屏幕。
17.在各种实施例中，光源包括至少部分环绕无线充电器的一个或多个发光二极管(led)。
18.可以预期，上述实施例以及以下图式或说明中描述的任何其它实施例的任何数量的单独特征可以以任何组合进行组合以定义一项发明，但特征不兼容的情况除外。
附图说明
19.以下将结合下图描述说明性实施例，其中相似的数字表示相似的元件，且其中：
20.图1是车辆客舱内部的透视图，显示了具有无线充电区域的一个示例车辆内饰面板；
21.图2是图1的车辆内饰面板一部分的横截面图；
22.图3是图1和2的车辆内饰面板的装饰侧一部分的平面图，显示轨迹序列以帮助用户将移动设备引导到无线充电区域；
23.图4是在图1-3的无线充电区域具有移动设备的车辆内饰面板的装饰侧部分的平面图；
24.图5是根据另一实施例的车辆内饰面板部分的横截面图；
25.图6是图5的车辆内饰面板的装饰侧部分的平面图，显示了帮助用户将移动设备引导到无线充电区域的轨迹序列的另一个实施例；且
26.图7是在图5和6的无线充电区域具有移动设备的车辆内饰面板的装饰侧部分的平面图。
具体实施方式
27.下文描述车辆内饰面板，包括集成的无线充电系统，所述系统照亮轨迹序列，以帮助用户直观地将移动设备从无线充电区域外部引导到无线充电区域。内置光源和力传感可用于在移动设备和无线充电区域之间创建轨迹序列，从而提供用户可以轻松遵循的充电路径。轨迹序列配置为当移动设备放置在远离无线充电区域的内部面板上时显示。轨迹序列在内部面板上检测到移动设备时照亮，并且位于检测到的移动设备和无线充电区域之间。轨迹序列可以具有可变强度模式，帮助用户追踪强度变化，以引导移动设备穿过内部面板到达无线充电区域。
28.图1是具有具有无线充电区域16的内饰面板14的车辆12的客舱10内部的透视图。无线充电区域16以虚线示出，因为在有利的实施例中，无线充电区域16通常不可见(非背光时)或与车辆内饰面板14完全集成。这种布置有助于无线充电，而不会影响客舱10的装饰完整性。图示实施例中的内部面板14是中控台18的一部分。然而，用于车辆部件的其它内部面板可与本文所述的无线充电和照明方案集成，例如用于扶手20、车门面板22或仪表盘24的一个或多个面板，以列举几个示例。
29.图2是车辆内饰面板14的实施例一部分的横截面图。车辆内饰面板14包括具有装饰侧28的装饰层26、配置为检测位于装饰层的装饰侧的移动设备32的力传感器30、配置为在装饰层的装饰侧上创建无线充电区域16的无线充电器34、光源36以及载体38。光源36被配置为显示位于移动设备32和无线充电区域16之间的轨迹序列。在下文中进一步详述，轨迹序列为用户提供直观的路径，以便在无线充电区域16处定位移动设备32。移动设备32在图中作为电话示出；然而，移动设备32可以是位于内饰面板14的装饰侧28处或附近的任何可充电设备。粘合剂或粘合层可以包括在内饰面板14的两个或多个不同层或部件之间。此外，除了特别描述的层之外，还可以包括其它层，例如装饰侧28上的一个或多个保护外层、织物夹层、导电电子层或其它功能和/或美学层。
30.装饰层26具有装饰侧28，当安装在车辆上时，装饰侧28是衬在客舱10内部的面板14的侧面。装饰层26是“透光的”，这意味着来自光源36的至少一些光对于客舱10内部的用户是可见的。透光层可以包括任何非不透明层，例如透明(transparent/translucent)、半
透明(semi-transparent/semi-translucent)等。如下所述，透光层可由不透明材料制成，所述不透明材料具有多个有助于至少某种程度透光的穿孔。在有利的实施例中，装饰层26是半透明或透明的木饰面层。装饰层26可以是单层，也可以具有多层结构(例如，具有织物夹层和一个或多个保护外层的木板复合体)。举几个示例，装饰层的其它材料当然是可能的，例如含有树脂的纤维、皮革或聚合物皮肤层。当树脂成分包括在装饰层中时，可对其着色或染色以增加对比度或视觉趣味。装饰层26的厚度可在0.5mm至2.5mm范围内，或优选在0.5mm至1.5mm范围内。在一个示例中，装饰层26的厚度在0.6mm和1.0mm之间，或约0.8mm。其它厚度范围和配置当然是可能的。例如，装饰层26在某些区域可能比其它区域更厚，或者可能具有弯曲或非平面形状。
31.力传感器30包括在内部面板14内，用于检测移动设备32的存在以及在一些实施例中的位置。在一个有利的实施例中，力传感器30包括压力传感箔40，如velostat
tm
。其它力传感器和配置是可能的，例如一系列离散压力传感器、一个或多个电容式触摸传感器、一个或多个光学位置传感器等。在一个实施例中，导电传感器以栅格模式使用，使得两条连接线或线可用于指示施加力的位置。压力传感箔40尤其有利，因为其可以覆盖更大的面积。压力传感在大于无线充电区域16的区域内，在装饰层26的装饰侧28上具有功能性。这允许在位于无线充电区域16外部的移动设备32之间形成轨迹序列46。在一些实施例中，压力传感箔40的面积是无线充电区域16的3到5倍。在一个特别有利的实施例中，压力传感箔40的面积是无线充电区域16的4倍。所述尺寸有助于在无线充电区域16外部提供足够大的区域，用于显示轨迹序列46。在图2所示的实施例中，力传感器30可以是完全不透明的(例如，不透光)，这是由于其位于装饰层26的装饰侧28而非光源36之外。如果力传感器30是透光的(例如，半透明或多孔不透明)，则其可以位于装饰层26和光源36之间，如下所述。
32.使用用于力传感器30的压力传感箔40，可以设置力阈值以更精确地检测移动设备32的重心。例如，压力传感箔40可以捕获较低的力(例如，几牛顿)，并且，如果检测到的压力与标准移动设备可能施加的压力范围相关，则检测到的压力可能仅触发移动设备32和无线充电区域16之间的轨迹序列的生成。
33.无线充电器34提供移动设备32的无线充电。无线充电器34的范围通常定义装饰层26的装饰侧28上无线充电区域16的大小和形状(以及其它因素，包括但不限于，面板14材料允许无线功率传输的能力)。无线充电器34可以是面板14的一个组成部分，或者当安装在车辆12中时，其可以单独设置在面板下方，如图2所示。无线充电器34通常由一个或多个线圈42(参见图3和4的示意图)，以及电子产品组成。将线圈42嵌入面板14(例如，嵌入载体38或层间)以使其更靠近装饰层26的装饰侧28可能是有利的。将线圈42嵌入装饰侧28可增加无线充电区域16的尺寸。在所示实施例中，无线充电器34(包括电子设备和线圈)连接或以其它方式粘附在载体38的背面44上。无线充电器34由基于车辆的电源供电，并可进一步包括触觉反馈能力，例如压电振荡器，当由触摸、接近或其它输入触发时，所述压电振荡器在面板14中引起振动。
34.光源36被配置为显示轨迹序列46(例如，参见图3和4)，当移动设备完全位于无线充电区域之外时，移动设备位于移动设备32和无线充电区域16之间，以帮助用户直观地将移动设备引导到无线充电区域。这与仅显示灯光以帮助移动设备与无线充电区域对齐的无线充电区域不同，因为轨迹序列可以向用户提供比标准照明技术更稳健的视觉提示或指
示。光源36可以由基于车辆的电源以及无线充电器34供电。光源36可以是任何可操作的光源(例如，光纤、荧光或白炽灯泡、发光二极管(例如，led或oled等)，其位置可至少部分由面板14其它层中的材料决定。光源36可仅提供一种光颜色，也可提供多种颜色。
35.图2-4中所示实施例中的光源36为轨迹序列46创建可变强度的栅格图案48。可变强度的栅格图案48由两个光纤片50、52形成，所述光纤片50、52重叠以形成光纤56、58、60、62、64、66的栅格54。在另一个实施例中，一层或片一片包括形成栅格54的光纤网。图3中的图示仅为示意图，因为每片50、52可以有3根以上的光纤形成栅格54。在一个特定实施方案中，光纤在大约比无线充电区域16大3-5倍的区域内间隔1mm。力传感箔40的区域大小可以等于或接近于栅格54的区域大小。
36.载体38是面板14的物理支撑层。载体38例如可以由塑料或塑料基材料制成。在图2所示的实施例中，载体38可以由完全不透明或不透光的材料制成，但是在其它实施例中，例如图5所示的实施例，使载体38或载体的至少部分透光是有利的。当需要通过载体38透光时，透光性能必须与结构性能平衡，其中一些结构性能取决于面板14的总体尺寸及其预期性能。虽然在一些实施例中可能需要完全透明的载体38，但诸如平板玻璃、丙烯酸和聚碳酸酯等材料通常不能满足车辆内饰面板的物理性能要求，其可能非常大(例如，仪表盘)，必须在不改变形状的情况下承受极端恶劣的温度，并且在车辆碰撞场景中不得出现脆性断裂。
37.在一个实施例中，载体38是由半透明玻璃纤维增强热塑性材料形成的模制部件，其中大部分部件是透明树脂，如聚碳酸酯或丙烯酸。一种合适的载体材料是玻璃纤维增强聚碳酸酯/abs(pc/abs)合金。玻璃纤维的含量可在10-30重量％或约20重量％之间。在面板14相对较小和/或垂直定向的应用中，如果需要，可省略增强纤维以提高载体38的光学清晰度。在一些实施例中，面板14是较大内部面板的一个相对较小的子面板，在这种情况下，可以使用未加固的塑料材料作为载体38。例如，面板14可以插入较大仪表盘的外侧，仪表盘主体由增强塑料材料制成，无需光学清晰度要求。图示的载体38还包括参考定位器68，用于在制造期间将载体和任何连接层或部件定位并固定在可重复位置。如图2和5所示的参考定位器68只是合适定位器的一个示例。载体38的厚度可在0.5mm至5.0mm范围内，或优选在1.5mm至3.0mm范围内。
38.面板14的各种部件允许在装饰层26的装饰侧28上形成轨迹序列46。轨迹序列46包括照明图案、轨迹等，有助于照亮通向无线充电区域16的路径70。当移动设备位于无线充电区域16之外时，轨迹序列46在移动设备32处或附近开始，并在无线充电区域处或附近结束。因此，轨迹序列46位于移动设备32和无线充电区域16之间，但是轨迹序列46的一个或多个部分可能不专门位于移动设备和无线充电区域之间。控制器72可用于计算移动设备32相对于设置或建立的无线充电区域16的位置，并相应地经由光源36显示轨迹序列46。控制器72可以包括具有存储器的专用微控制器和仅用于面板14的处理器。在其它实施例中，控制器72可以是另一个车辆控制器，也可以帮助在车辆中执行其它过程(例如，车身控制模块或bcm)。
39.在图3所示的实施例中，轨迹序列46是可变强度的栅格图案48。路径70和轨迹序列46通常由栅格交点74、76、78定义。然而，如上所述，沿着轨迹序列46可以有更多的栅格交点，或者在一些实施例中，可能存在比所示更少的栅格交点。在本实施例中，栅格交点74在光强方面最暗，栅格交点78在光强方面最亮。诸如栅格交点76之类的中间栅格交点的光强
度可以在轨迹序列46的起点74和终点78之间。所述光强度分布可以为用户提供直观的路径70，以便用户跟随以定位无线充电区域16。在所示实施例中，轨迹序列46的光强度至少部分地与来自力传感器30的传感器输入相关。远离无线充电区域16(例如，如图3所示的栅格交点74之外)放置的移动设备32在轨迹序列46中的光强度分布范围将大于将移动设备放置成更靠近无线充电区域时(例如，在栅格交点74、76之间)。
40.在一个有利的实施例中，轨迹序列46根据移动设备32的位置动态变化。例如，如果用户将移动设备32从图3所示的位置推向无线充电区域16，，一旦移动设备通过栅格交点74，可关闭光纤54、56中的照明。类似地，一旦移动设备32通过栅格交点76，可关闭光纤58、64中的照明。当移动设备32的位置在装饰层26的装饰侧28上改变时，这缩短了轨迹序列46的长度。随着移动设备32越来越接近无线充电区域16，轨迹序列46的起点74处的最低强度与轨迹序列的终点78处的最高强度之间的差值减小。类似地，如果移动设备32远离无线充电区域16，则总体光强分布可以增加，并且反过来，轨迹序列46的长度增加。轨迹序列46的整体光强度分布的这种增加可以帮助引导用户返回到无线懊恼区域16的路径70。
41.图5-7示出了面板14的另一个实施例。在所述实施例中，光源36包括至少部分环绕无线充电器34的led屏幕80。led屏幕80通过粘合层或某种其它连接方法安装，考虑到在本实施例中，光源36和装饰层26之间的面板14中有更多的中间层，可以进行进一步调整以改善通过面板的光传输。然而，当使用led屏幕或一些其它光源时，可以重新配置这些层，使得光源相对于装饰层26位于与本文中特别说明的那些不同的位置。
42.在图5-7的实施例中，穿孔84的图案82已经至少部分地通过面板14形成，以帮助促进光通过一个或多个不同层的传输。穿孔84的直径或宽度范围为10μm至70μm，完全延伸穿过装饰层26和/或压力传感箔40。在一些实施例中，取决于所需的透光度，穿孔84可仅部分延伸穿过装饰层26和/或压力传感箔40。如果面板14中包括一个或多个粘合层，则也可在粘合层中形成穿孔，从而允许粘合层由光学不透明材料形成，提供更多的粘合剂选择。如图5所示，穿孔84也可以仅通过装饰层26而非通过压力传感箔40延伸。也可以部分或全部通过载体38延伸穿孔84。
43.基准定位器68在穿孔过程中非常有用，可提供精确的基准，从基准上定位每个单独的穿孔84。可通过激光或任何其它适当的方式选择性地去除装饰层26来形成穿孔84。在一个实施例中，使用紫外激光器沿装饰层26形成所需图案82中的穿孔84。在特定实施例中，使用3w混合光纤/wvo4晶体振荡器激光器形成穿孔84。在另一实施例中，穿孔84在连接到载体38上之前通过装饰层26形成。在这种情况下，穿孔84在形成后可填充树脂材料，以防止穿孔在储存和运输过程中从穿孔操作中收集碎屑，特别是当面板14是背光面板时。
44.装饰层26中的穿孔84允许无线充电器34通过面板14发送或接收无线信号86，根据材料组成，装饰层26可能会阻塞所述面板。因此，装饰层26可包括仅沿面板14的一部分的穿孔84，所述部分对应于底层无线充电器34的位置和/或对应于底层光源36的位置。
45.在一些实施例中，穿孔84的尺寸可以使其从面板14的装饰侧28看不到。更具体地说，穿孔84可以在没有背光的情况下不可见。如本文所述，“不可见”是指在正常日光条件下，在安装面板的车辆的客舱内，具有20/20视力的人在0.5米的距离内无法明显检测到。
46.穿孔84的尺寸范围为10μm至70μm。穿孔84是否不可见可能取决于其尺寸以外的因素。例如，直径或宽度为10μm的穿孔在几乎任何条件下和几乎任何材料中都可能不可见。但
直径或宽度为50μm的穿孔84可在光滑装饰层26(例如，金属膜或高树脂含量碳纤维产品)中可见，而在更三维的装饰层(例如编织碳纤维层)中基本上不可见。诸如装饰层26的颜色或反射率、保护层的扩散率、穿孔间距或任何穿孔图案的规则性等其它因素也可在其可见性中发挥作用。还必须考虑其它因素，如处理时间。例如，虽然较小的穿孔84可能自然不太可见，但所需穿孔的数量可能增加以实现对无线信号86的相同透明度，这可以增加进行穿孔所需的时间。
47.穿孔84可布置在图案82中，使得当面板背光时，与轨迹序列46相对应的照明图案82出现在面板14的装饰侧28。图案82是沿着装饰层26的穿孔84的任何非随机排列。在图示示例中，图案82和轨迹序列46以点90、92、94、96、98、100、102的系列88的形式出现。照明图案84和轨迹序列46可以是任何种类的符号，例如字母数字字符、几何形状、图标或任何其它非随机形状，用于向用户视觉传达信息。其它非随机布置是可能的，例如重复条纹图案，或帮助用户定位无线充电区域16的一些其它图案。
48.穿孔84是离散的，图案82的相邻穿孔84之间的间距可能会影响照明轨迹序列46的外观。例如，穿孔84的间距可能足够近，以便照明图案82是连续的，即，因此，无法识别离散的底层穿孔。在其它示例中，穿孔84可被充分隔开以有意地在照明图案82和轨迹序列46中创建像素化或数字效果。
49.在一个特定示例中，穿孔84的尺寸范围为10μm至30μm，每个穿孔84与相邻穿孔的间隔量范围为0.4mm至0.6mm。对于部分扩散保护层，已观察到穿孔尺寸和间距的这种布置，以提供穿孔82的不可见图案84，并显示单个穿孔不可识别的发光轨迹序列46。所述穿孔尺寸和间距还可以将装饰层26的无线通信阻挡材料转换为无线通信信号86可以通过的层。
50.图6所示实施例中的轨迹序列46包括照明点90-102的系列88。这些点90-102通常对应于穿孔84的图案82；然而，可以使用替代材料或光源形成相同的图案。在有利的实施例中，点90-102逐渐向无线充电区域16闪烁，以提供视觉提示并照亮通向无线充电区域的路径70。例如，当使用传感器30检测到移动设备32时，控制器72可以照亮所有点90-102。然后，控制器72可以从点90处的轨迹序列46的开始到点102处的轨迹序列46的结束，有选择地逐步去照亮和重新照亮每个点。如图3所示的实施例，轨迹序列46可以随着移动设备32向无线充电区域16移动而缩短长度。此外，与图3实施例类似，轨迹序列46可以具有更静态的呈现，而非逐渐闪烁，具有或不具有光强度分布(例如，点90的亮度最暗，点102的亮度最亮)。
51.点90-102可以具有任何所需的形状，并且所述形状可以至少部分地由穿孔84的图案82决定。在一些实施例中，轨迹序列46由不同形状的点组成，或者完全由一个交替形状的设计组成。例如，轨迹序列46可包括有助于指示无线充电区域16存在的一条或多条线、箭头等。至少部分存在于无线充电区域16外部的任何可操作形状或设计可用于轨迹序列46。
52.图7示出了位于无线充电区域16的移动设备32，所述移动设备32遵循了图6中的轨迹序列46所示的路径70。在本实施例中，一旦移动设备32到达无线充电区域16，确认指示104将照亮。确认指示104向用户提供视觉提示，移动设备32至少部分或全部位于无线充电区域16内。同时，可出现确认指示104当移动设备32到达无线充电区域16时，无线充电器34发送无线信号86的时间。在其它实施例中，当出现轨迹序列46时，无线充电器34开始发送信号86。
53.图7中的确认指示104是照亮的复选标记。复选标记可以是与轨迹序列46不同的颜
色，以便增强视觉区分并提示用户正确放置移动设备32(例如，确认指示104为绿色，而轨迹序列46为黄色或白色)。在其它实施例中，举例来说，确认指示符104可以采取其它形式，例如围绕无线充电区域16的发光盒或环。在又一其它实施例中，确认指示104可以闪烁等，直到移动设备32相对于无线充电区域16正确定位。此时，确认指示104可以在正确定位时静态照亮。
54.应理解，上述内容是对本发明一个或多个实施例的描述。本发明不限于本文公开的特定实施例，而是仅由以下权利要求书来定义。此外，前述描述中包含的陈述涉及特定实施例，并且不应被解释为对本发明的范围或对权利要求中使用的术语的定义的限制，除非上面明确定义了术语或短语。对所属领域的技术人员来说，各种其它实施例以及对所公开实施例的各种更改和修改将变得显而易见。所有这样的其它实施例、变更和修改意在属于所附权利要求书的范围。
55.如在本说明书和权利要求书中所使用，术语“例如(e.g./for example/for instance/such as)”和“类似(like)”以及动词“包括”、“具有”及其其它动词形式，当与一个或多个部件或其它项目的列表结合使用时，每一项都应解释为开放式，这意味着所述清单不应被视为排除其它额外的部件或项目。其它术语应使用其最广泛的合理含义进行解释，除非在需要不同解释的上下文中使用。此外，术语“和/或”应解释为包含“或(or)”。因此，例如，短语“a、b和/或c”将被解释为涵盖以下所有内容：“a”；“b”；“c”；“a和b”；“a和c”；“b和c”；以及“a、b和c”。