专利名称：机动车辆乘客舱照明装置及具有该装置的机动车辆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于机动车辆内部乘客舱的照明装置及具有该装置的机动车辆， 更为具体地，涉及将LED照明灯隐蔽在机动车辆乘客舱内表面中纤维层之后的照明装置。
背景技术：
已知机动车辆的购买者更喜欢带有隐藏或隐蔽的光源作为独特车辆装饰外观的 车辆外形。因此，使用隐蔽的内部照明也可能被认定为需要的装饰特色。对车辆内部装饰 式样的努力通常围绕多种照明源进行，例如车顶舱顶灯和安装在装饰条中的阅读灯或地图 灯。这些式样限制限定了可能实现的外观，并因此限制了消费者对内部式样的满意度。将光源隐藏在内饰中将移除对式样努力的限制，并使得能够充分改变机动车辆内 饰的内饰风格。先前试图隐藏光源导致了间接照明，其已被证明很难达到并且经常无法实 现外观目标。最好是当光源不发光时客户将看不见光源，但仍提供足够的照明以实现光源 (例如阅读灯、舱顶灯或环境灯)所希望达到的功能。2005年12月13日授权的美国专利6，974，238中公开了机动车辆内部间接照明的 一个示例，其中光源隐藏在乘客舱内部中装饰板之后以穿过与内饰板装置相关联的开口发 出光，这样当光源发光时不会被看见。这种间接照明方案的一个很大的缺点在于实现照明 功能。在2004年1月29日公开的美国专利公开文件2004/0017687中，机动车辆装饰件的 外表面被穿孔以在其中形成开口或由半透明材料形成以允许光从安装了光源(例如LED或 光导管)的装饰板表面之后泄露出来。这种照明设置在不发光时不会被看到。在2007年7月12日公开的美国专利公开文件2007/0160334中，端部发光的光纤 标记(end-emitting fiber optic indicia)成形为logo、字母、图案或其它设置的形状以 为使用LED作为远程光源的机动车辆内部提供装饰特色。2007年3月1日公开的美国专利 公开文件2007/0047246中公开的发光系统还利用了设置在远离光分配表面的位置的间隙 内的发光单元。内饰遮盖面板遮盖了发光系统。需要提供机动车辆乘客舱内部的隐蔽发光装置，其中光源陷在内部结构中并隐藏 在纤维和/或海绵层之后，这样光源在不照明时不会被看见，但能够提供足够的照明以满 足光源的照明需要。
实用新型内容本实用新型的目的在于通过提供光源陷在内部结构中并隐藏在纤维层、海绵层和 /或装饰膜层之后的隐蔽内部照明装置克服已知现有技术的上述缺点。本实用新型的另一个目的在于提供一种隐蔽内部照明装置，其中光源穿过纤维 层、海绵层和/或装饰膜层发光以为机动车辆内部提供希望的照明功能。本实用新型的特点在于光源为低热量光源，例如LED或柔性光导管。本实用新型的优点在于使用LED和光导管作为光源解决了所有与光源热量相关 联的问题。[0011]本实用新型的另一个优点在于当光源在夜间照明时穿过纤维层照射的光提供了 独特的内部外观。本实用新型的另一个特点在于光线可像针尖那么窄或几乎像整个车顶篷那么宽。本实用新型的再一个特点在于光导管可成形为所需形状或所需配置以提供视觉 设计，同时提供用于希望的照明功能的光线。本实用新型的再一个优点在于没有灯从车辆的内表面突出。本实用新型的又一个优点在于发光装置没有显示出穿过其发射光线以提供所需 的照明功能的固定遮盖部件。本实用新型的又一个特点在于光源可封装在非传统位置，例如车门和装饰面板 上、座椅和头枕上、以及地毯、遮阳板及扶手中被纤维遮盖的插入件而不会使乘客从车辆内 饰效果上分散注意力。本实用新型的又一个优点在于使用LED和光导管使得能够在灯照明时利用不同 颜色提供独特的内饰式样。本实用新型的又一个特点在于机动车辆乘客舱内部的照明装置的隐蔽提供了平 坦、光滑、精致的外观的机会。本实用新型的另一目的在于提供一种隐蔽的内部照明装置，其结构耐用、制造便 宜、维修方便、易于组装、并且使用简单有效。根据本实用新型通过提供一种机动车辆内部照明装置实现了本实用新型的这些 和其它目的、特点和优点，其中光源(例如LED)陷入车辆内部结构中并被纤维层所遮盖。 光源未使用时不会被看见，但在发光时会穿过纤维/海绵层发出光，并可与光导部件(例如 光带或光导管)相关联。这种照明装置可设置在顶篷中以在需要时直接照明并用于不同功 能，例如地图灯或用于区域照明。照明装置可安装在非常规位置，例如垂直朝向的支柱、遮 阳板、车门面板、座椅靠背、座椅正面、控制台侧面和地板地毯。光源优选地为与光导介质相 关联的一个或多个LED以根据需要在机动车辆内部引导发出的光。本实用新型公开了一种机动车辆乘客舱照明装置，所述乘客舱包括基材材料层和 半透明纤维遮盖材料层，包含光源，所述光源陷入所述基材材料中并被所述半透明纤维遮 盖材料遮盖，这样所述光源不会暴露至所述内表面，且所述光源发出的光穿过所述半透明 纤维遮盖材料层传导入所述乘客舱。本实用新型还公开了一种机动车辆，所述机动车辆具有乘客舱，在所述机动车辆 运转时驾驶员可位于所述乘客舱中，所述乘客舱具有至少一个两边是基材和纤维遮盖层的 组件，所述机动车辆包含照明装置，所述照明装置陷入所述基材并被所述纤维遮盖层遮盖 以便在从所述照明装置发出的光穿过所述纤维遮盖层照射的同时在所述乘客舱中被隐蔽 而不被看见。本实用新型还公开了一种机动车辆，所述机动车辆具有乘客舱，在所述机动车辆 运转时驾驶员可位于所述乘客舱中，所述乘客舱具有由基材材料层形成的组件，所述基材 材料层在选择的表面上被纤维层所遮盖，所述机动车辆具有改进的照明装置，其包含光源， 所述光源成型在所述基材材料中并被所述纤维层遮盖，这样在所述乘客舱中不会轻易发现 所述光源，所述光源发出的光穿过所述纤维层传导入所述乘客舱。
图1为形成机动车辆内部车顶的顶篷的部分示意透视图，其具有根据本实用新型 原理的照明装置。图2为图1中描述的顶篷的部分示意透视图，其利用了根据本实用新型原理的照 明装置的第二实施例。图3为形成机动车辆内部车顶的顶篷的前部分的部分示意透视图，其具有形成了 用于车辆前排座椅的地图灯的照明装置。图4为车门面板内侧的示意正视图，其具有集成于其中的由LED驱动的光带。图5为支撑柱(例如B柱)内侧的部分示意透视图，其集成了由LED驱动的光带 以提供照明部件。图6为座椅部件的部分示意透视图，其中在座椅靠背中及沿座椅前面安装有照明 装置以提供机动车辆乘客舱内部的非常规照明方案。图7为座椅部件的部分示意透视图，其中沿座椅导管安装有照明装置以提供机动 车辆乘客舱内部的非常规照明方案。图8为遮阳板的示意透视图，其集成有光导管以便从LED传输光线以提供机动车 辆乘客舱内部的另一非常规照明方案。图9为描述了例如图1、2中的那种装置的部分截面图，其中由形成照明装置最内 部表面的纤维层所遮盖的光带分配LED产生的光。图10为沿图3的线10-10以显示照明装置的顶篷部分截面图，其中LED直接穿过 纤维层发出光线以实现地图灯照明功能。图11为车辆结构(例如顶篷)的部分截面图，其包括被纤维或海绵材料遮盖的基 材结构，而照明部件嵌入基材结构中。图12为类似于图11中所示的车辆结构的部分截面图，但照明部件为嵌入或成型 在基材结构上表面上的薄膜面板以穿过纤维或海绵遮盖材料传导光线。图13为车门内表面一部分的正视图，成型部件安装于其上以集成照明部件。图14为成型部件沿图13的线14-14的截面图。
具体实施方式
通过结合附图阅读下面对本实用新型的详细公开，本实用新型的优点将变得显而 易见。参考附图，可最清楚地看到根据本实用新型原理的照明装置设置在机动车辆乘客 舱内部结构内。图1-8的各个实施例中所示的共性在于照明装置10陷入乘客舱内部的基 材结构(例如海绵垫)中并被纤维层或装饰膜19所遮盖，这样照明装置10完全隐蔽看不 见，但在发光时可运转以所需方式引导光。照明装置10不包括遮盖在凹陷的光源上方的棱 镜，因为棱镜部件会使得照明装置的位置容易被发现。通过引导光穿过遮盖材料(例如纤 维或海绵)传导，照明装置10在没有发光时完全看不见。照明装置10也可如图11、12中 所示的那样嵌入或成型在基材结构18中。光导部件(例如光带、光板或光导管)可用于从一个或多个LED光源为具体区域 提供照明。光带、光板或光导管通过将具有损失很少的导光特性的透明塑料材料进行成型或拉伸构成。通常光导部件将具有激光蚀刻的光学系统或成型在其表面中的光学系统以使 得整个光带或光板具有相同的发光强度，除非需要渐隐效果而可消除激光蚀刻。光导管可 为1/4英寸宽、18英寸长。光带的宽度也可比光带的长度窄，但比光导管宽，且可为数英寸 宽，这样光板可与光带一样长但宽得多，例如12英寸。光带和光板唯一明显的区别在于部 件的宽度。也可利用薄膜面板，与光板的区别在于薄膜面板的厚度更小。下面参考图1-8 描述了各个具体实施例。在图1中，顶篷20描述为带有陷在顶篷的基材中的横向光带12。在生产时，通过 将光带、光板或薄膜面板成型在顶篷中来获得该实施例。如果基材面板材料更为透明，这增 加了关于光板/光带/薄膜在基材中的放置深度的制造灵活性。如果基材不透明，则如图 9和12中总体描述的那样将薄膜面板成型在基材表面上但在表面纤维之下，这样光带或薄 膜面板12将光分别引导到前后座椅上。可利用相似的方法将光带、光板或薄膜面板嵌入其 他内部车辆组件中，例如车门面板、地板、控制台、顶部抛光面板等。可通过独立开关(未显 示)控制前后照明装置10、10a的运转，这样照明装置10、IOa可彼此独立运转。各个照明 装置10、10a的LED15可位于顶篷20的侧面而光带12从那儿横向延伸。从各自的光带12 发射的光将以舱顶灯的方式分别为前后座椅(未显示)提供照明。如图11中所描述的，照明部件可为嵌入基材结构中的光纤或光导管13，这样从那 儿发出的由光源15驱动的光将穿过一部分透明基材18和表面纤维层19。如图12中所描 述的，发光部件可为成型在基材18顶部表面上或嵌入其的薄膜面板12。由光源15所驱动， 发出的光将仅穿过表面纤维层19已形成环境照明。同样，在图2中，光带12设置用于基本上遮盖顶篷20的整个内表面。这种大面积 的光带表面12将需要至少一对LED15来提供足够的光以作用为舱顶灯，然而通过激光蚀刻 一个大LED可使用集成的光学器件以平均分配光。对于图1的实施例，LED15可位于顶篷 20的侧面，并可位于顶篷20的两个相对侧面以提供更多的照明。可运转地独立控制纵向 设置的LED15，但也可通过远程开关(未显示)一起运转以提供常规的舱顶灯功能。如图9 所示且从面板的侧面照明，LED15将陷入顶篷20的结构内同时光带12安装在顶篷20上或 陷入其中，而LED安装至光带或光板的侧面，最内层的纤维或海绵19遮盖光带12，这样光穿 过纤维层19发射出来。因此，照明装置10在没有运转时看不到。如图3、10中所描述的，单独运转的LED15可设置在顶篷20的前端。LED15陷入顶 篷基材结构20中并被纤维层19遮盖以隐蔽照明装置10不被看见。照明装置10的指向和 运转使得LED可作用为分别聚焦在乘客舱的驾驶员侧和乘客侧的地图灯。如同常见的机动 车辆地图照明，各个单独的照明装置10通过方便地显示的开关单独进行控制，这些开关可 以邻近控制顶篷20上照明装置10的开关或与之不邻近。无论厚纤维材料还是薄纤维材料均可用于遮盖隐蔽的照明装置10。具有松散的构 造或纤维间较大孔尺寸、形成纤维遮盖材料的较薄纤维材料对光传导更有效率。然而，也可 通过增加LED输出的光量以补偿穿过纤维的较低效光传导来使用具有较紧密的构造以及 对应的纤维间较小孔尺寸、形成纤维遮盖材料的较厚纤维材料。为了在车辆中达到所需的 光强度和色彩，必须调节LED灯的光强度和色彩以补偿纤维/装饰薄膜颜色，这种纤维/装 饰薄膜颜色也会导致色彩的偏移以及相关的半透明。取决于利用的纤维的颜色，纤维能吸收不同量的特定频率的光。对于红光、绿光或蓝光频率通过将RGB (红/绿/黄)LED光源驱动至更高光强度，可补偿被不同颜色的纤维 所吸收的颜色。例如，如果希望在车辆中发出纯黄色的光而车辆中利用的纤维吸收了比绿 光更多的红光，则穿过该特定纤维的实际输出色彩为黄绿色(在车辆乘客看来，发出的光 向绿色偏移而非起初希望的纯黄色)。增加传导的红色LED光的量将影响色彩补偿以使车 辆乘客看到的净效果返回纯黄色。对利用LED驱动的光带或光导管的隐蔽照明装置10的使用可以形成非常规的照 明装置。图4中描述了一个这种非常规的照明装置10，其中车门22内表面的中央面板23 可变为环境光源。如图4中所描述的，中央面板23的周边可具有陷入中央面板23结构中 并如前文关于顶篷20所述的被纤维所遮盖的光导管，而非光带或光板12。可通过嵌入成型 (insertmolding)技术实现这种凹陷，且可包括或不包括将LED本身成型在该组件中。这种 带有光导管的照明装置可主要为装饰部件。可优选地通过合适地设置的开关(未显示)控 制照明装置10的开/关甚至光强度。图13、14中示意性描述了替代装置，其中照明装置以 尖端成型部件(spear molding) 23a的形式应用至或嵌入车门22的内表面中。尖端成型部 件23a可集成清澈的丙烯酸基材以将来自LED源15的光穿过激光蚀刻的或成型的光学部 件传导以穿过表面遮盖层19a提供所需的照明显示。图5中显示了另一非传统照明装置10，其中车顶支柱24 (例如A柱、B柱或C柱) 的内部柔软结构可容纳如上所述被纤维/海绵层19所遮盖的凹陷的照明装置10。与图4的 车门照明装置一样，这种照明装置10可用作环境光源或装饰部件。如上所述，凹陷的LED15 驱动穿过遮盖照明装置10的纤维/海绵层19发出光的光带12。隐蔽的照明装置10也可延伸至其它非常规的装饰部件照明表面，例如图6、7中所 示的车辆座椅25。在图6中，照明装置10可陷入座椅靠背中，例如座椅靠背26的中央面板 27中。由凹陷的LED15所驱动的光带12可照亮被纤维层19遮盖的整个中央面板27，这样 当不发光时是看不到的。如同车门面板23，座椅靠背26的中央面板27的周边可具有凹陷 并被LED15驱动的光导管以便在发光时提供装饰部件。除了中央面板27之外，座椅25的 前部28可具有陷入其中的光带12以为座椅25前部的地板区域提供功能性照明。如图7 中所示，光导管13陷入座椅25的周边将为座椅25提供装饰性部件。照明装置10也可陷入遮阳板29中，优选地围绕通常安装在遮阳板29中央的镜子 30。由隐蔽LED15驱动的具有一定形状的光带12将为使用镜子30提供功能性照明。如现 有技术中已知的，操作照明装置10的开关可集成在镜罩(未显示)中。因此，在不使用镜 子30时照明装置10保持不被看到，并在需要使用镜子30时穿过纤维层19提供适当的照 明。本领域技术人员将认识到可对本文中已进行描述并说明以解释本实用新型实质 的部件的细节、材料、步骤和装置进行改变且可由本领域技术人员通过阅读本说明书在本 实用新型的原理和范围内实施。上述描述说明了本实用新型的优选实施例，然而，可在其它 实施例中采用基于本说明书的原理而不脱离本实用新型的范围。
权利要求一种机动车辆，所述机动车辆具有乘客舱，在所述机动车辆运转时驾驶员可位于所述乘客舱中，所述乘客舱具有至少一个两边是基材和纤维遮盖层的组件，其特征在于，所述机动车辆包含照明装置，所述照明装置陷入所述基材并被所述纤维遮盖层遮盖以便在从所述照明装置发出的光穿过所述纤维遮盖层照射的同时在所述乘客舱中被隐蔽而不被看见。
2.根据权利要求1所述的机动车辆，其特征在于，所述照明装置包括连接至光源的光 导部件。
3.根据权利要求2所述的机动车辆，其特征在于，所述光源陷入所述纤维遮盖层下方 的所述基材中，所述光导部件被所述纤维遮盖层所遮盖。
4.根据权利要求3所述的机动车辆，其特征在于，所述光导部件为具有一定形状以安 装入所述乘客舱中预定区域内的光带，所述光源为发光二极管。
5.根据权利要求4所述的机动车辆，其特征在于，所述照明装置陷入所述乘客舱的车 顶顶篷中。
6. 根据权利要求4所述的机动车辆，其特征在于，所述至少一个组件为车顶面板、遮阳 板、座椅、落地控制台、地毯、和支柱中的至少一个。
7.根据权利要求3所述的机动车辆，其特征在于，所述光导部件为围绕所述乘客舱中 预定区域周边定位的光导管，所述光源为发光二极管。
8.一种机动车辆乘客舱照明装置，所述乘客舱包括基材材料层和半透明纤维遮盖材料 层，其特征在于，包含光源，所述光源陷入所述基材材料中并被所述半透明纤维遮盖材料遮盖，这样所述光 源不会暴露至所述内表面，且所述光源发出的光穿过所述半透明纤维遮盖材料层传导入所 述乘客舱。
9.一种机动车辆，所述机动车辆具有乘客舱，在所述机动车辆运转时驾驶员可位于所 述乘客舱中，所述乘客舱具有由基材材料层形成的组件，所述基材材料层在选择的表面上 被纤维层所遮盖，所述机动车辆具有改进的照明装置，其特征在于，其包含光源，所述光源成型在所述基材材料中并被所述纤维层遮盖，这样在所述乘客舱中不 会轻易发现所述光源，所述光源发出的光穿过所述纤维层传导入所述乘客舱。
专利摘要本实用新型公开了一种机动车辆乘客舱照明装置及具有该装置的机动车辆。一种机动车辆内部照明装置，其中，光源(例如LED)其陷入至车辆内部结构中，并由纤维层遮盖。但在发光时会穿过纤维/海绵层发出光，并可与光导部件(例如光带或光导管)相关联。这种照明装置可设置在顶篷中以在需要时直接照明并用于不同功能，例如地图灯或用于区域照明。照明装置可安装在非常规位置，例如垂直朝向的支柱、遮阳板、车门面板、座椅靠背、座椅正面和控制台侧面。光源优选地为与光导介质相关联的一个或多个LED以根据需要在机动车辆内部引导发出的光。
文档编号B60Q3/02GK201659928SQ20102000302
公开日2010年12月1日 申请日期2010年1月20日 优先权日2009年2月22日
发明者康奈尔·刘易斯·加德纳, 斯图亚特·C·索尔特, 杰弗瑞·辛格, 迈克·詹姆斯·惠登斯 申请人:福特全球技术公司