基于轨交列车侧窗中空玻璃的无线充电系统的制作方法

本发明涉及一种充电系统，特别是涉及一种基于轨交列车侧窗中空玻璃的无线充电系统。

背景技术：

随着消费类电子技术的不断进步，特别是智能手持终端技术，人们工作生活所必须的服务或功能在手持终端上越来越多的得到集成，购物、出行、就餐、商业等一系列的行为均越来越离不开手持智能终端的支持，因此智能手机、平板(pad)、智能手表、智能眼镜等智能用电设备逐渐成为人们出行随身必备物品，但是用电设备其存储电能总有用完的时候，智能设备一旦失去了电能则会完全丧失它的用处，而通过充电及时补充电能是解决智能终端设备持续为用户提供服务的主要措施，虽然有充电宝等移动电源的出现，延长了智能用电终端的使用时间，但也不能从根本上解决充电问题，且额外携带一块沉重的移动电源反而为用户带来更多不便。

为解决上述技术问题，现有技术所采用的方案是，通过在汽车、火车等交通工具上设计了基于有线的充电接口，比如利用汽车的点烟器接口设计的手机充电器以及在轨道交通列车上提供的ac220v电源插座等，在一定程度上缓解了人们在出行途中手持智能终端的用电需求问题，但发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术的汽车、火车等交通工具上的充电接口数量有限，导致在多人需要充电时，充电服务受限，且充电接口位置有时还会较远，导致充电器无法触及，从而需要乘客必须随身附带充电器等一系列问题，进而现有技术的所采用的方案仍然会给人们出行带来诸多不便。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明实施例提供了一种基于轨交列车侧窗中空玻璃的无线充电系统。具体的技术方案如下：

第一方面，提供一种基于轨交列车侧窗中空玻璃的无线充电系统，用于为乘客终端提供无线充电，其中基于轨交列车侧窗中空玻璃的无线充电系统包括：

轨交列车侧窗、至少一个触摸按键及充电状态显示控制板、至少一个无线充电发射线圈和主机箱；

轨交列车侧窗还具有一中空玻璃，至少一个触摸按键及充电状态显示控制板和至少一个无线充电发射线圈设置于中空玻璃的中空层内，且中空玻璃上还设置有与至少一个触摸按键及充电状态显示控制板对应的电容式触摸按键及充电状态显示丝印；

主机箱内还设置有主控制器、无线充电控制模块及无线通信模块，至少一个触摸按键及充电状态显示控制板与主控制器连接，主控制器与无线充电控制模块连接，无线充电控制模块与无线通信模块连接，无线通信模块与至少一个无线充电发射线圈连接；

电容式触摸按键在接收并响应作用时，至少一个触摸按键及充电状态显示控制板产生一控制指令，发送给主控制器，主控制器接收并向无线充电控制模块发送控制指令，无线充电控制模块根据其所接收到的控制指令控制无线通信模块，且在无线通信模块响应控制指令后，无线充电控制模块向主控制器发送反馈信号，主控器接收并向至少一个触摸按键及充电状态显示控制板发送反馈信号，至少一个触摸按键及充电状态显示控制板根据反馈信号于充电状态显示丝印上显示充电状态；以及

无线通信模块在无线充电控制模块控制其打开后，产生无线充电信号，并通过至少一个无线充电发射线圈将无线充电信号对外发射，用于为乘客终端提供无线充电。

在第一方面的第一种可能实现方式中，还包括：

至少一个无线通信天线，至少一个无线通信天线设置于中空玻璃的中空层内，并与主控制器连接，乘客终端可通过至少一个无线通信天线与主控制器无线连接；以及

乘客终端应用程序，乘客终端应用程序设置于乘客终端上，乘客终端应用程序可通过乘客终端向主控制器发送控制指令，控制无线充电控制模块。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，乘客终端应用程序还具有自动调整功能模块及手动调整功能模块，在自动调整功能模块打开时，其可根据乘客终端的电量自动调整无线通信模块的充电功率，手动调整功能模块用于在自动调整功能模块关闭时，手动调整无线通信模块的充电功率。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，至少一个无线通信天线为与无线局域网、紫蜂或蓝牙通信系统相对应的天线。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，至少一个触摸按键及充电状态显示控制板、至少一个无线充电发射线圈及至少一个无线通信天线的数量均为二个，二个触摸按键及充电状态显示控制板、二个无线充电发射线圈及二个无线通信天线分别对称设置于中空玻璃的两侧。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第五种可能实现方式中，中空玻璃还包括：

内层玻璃，内层玻璃设置于中空玻璃的内侧；

间隔件，间隔件的一端设置于内层玻璃的边缘；以及

外层玻璃，外层玻璃的边缘设置于间隔件的另一端，内层玻璃、间隔件与外层玻璃之间形成中空层，内层玻璃及外层玻璃上还设置有黑色油墨区域；

其中，至少一个无线充电发射线圈、至少一个触摸按键及充电状态显示控制板和至少一个无线通信天线贴合设置于内层玻璃上，并位于黑色油墨区域。

结合第一方面或第一方面的第五种可能实现方式，在第一方面的第六种可能实现方式中，轨交列车侧窗还包括窗框，中空玻璃的边缘包覆于窗框内。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第七种可能实现方式中，控制指令为打开无线充电功能指令、关闭无线充电功能指令、降低充电功率指令或增加充电功率指令，乘客终端应用程序上还设置有与打开无线充电功能指令及关闭无线充电功能指令对应的开关按键、与降低充电功率指令对应的减少按键及与增加充电功率指令对应的增加按键。

在第一方面的第八种可能实现方式中，控制指令为打开无线充电功能指令、关闭无线充电功能指令、降低充电功率指令或增加充电功率指令，电容式触摸按键包括与打开无线充电功能指令及关闭无线充电功能指令对应的开关按键、与降低充电功率指令对应的减少按键及与增加充电功率指令对应的增加按键。

在第一方面的第九种可能实现方式中，充电状态显示丝印还包括无线充电功能开关状态显示丝印和多级充电功率状态显示丝印，至少一个触摸按键及充电状态显示控制板上还设置有与无线充电功能开关状态显示丝印对应的第一指示灯，至少一个触摸按键及充电状态显示控制板上还设置有与多级充电功率状态显示丝印中的每一级充电功率状态显示丝印对应的第二指示灯。

本发明与现有技术相比具有的优点有：

本发明的基于轨交列车侧窗中空玻璃的无线充电系统，可以同时为多排多位乘客的多个乘客终端同时提供充电服务成，极大方便了列车乘客在旅途之中的充电需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例的本发明一实施例的基于轨道交通透明显示车窗的座位信息系统的示意图。

图2是本发明一实施例的轨交列车侧窗的剖视示意图。

图3是本发明一实施例的电容式触摸按键及充电状态显示丝印的示意图。

图4是本发明一实施例的充电状态显示丝印的示意图。

具体实施方式

随着物联网(iot)、可穿戴和便携式设备的发展，消费者特别是出行在外的旅客开始厌倦这种基于有线的、必须由拖着长长线缆的充电器提供支持的充电方式，这种情况下，方便无比的无线充电技术诞生了且越来越得到人们的认可，无线充电的优势远远不止于摆脱线缆的束缚。当前市场上各种各样的近场、远场充电无线技术，其中包括感应式、谐振式、超声及红外线充电等等，这些技术只要遵循一定的标准就可以实现智能终端基于无线方式的充电应用。

随着人们对无线世界的向往，预计充电技术将出现急剧增长，智能终端设备上也会越来越多的集成基于无线充电标准的充电模块，甚至将会成为标准配置，而在乘客终端设备遵循无线充电标准、具备无线充电功能的基础上，配套设置用于提供充电源的、遵循统一标准的无线充电设备将是人们必须考虑的重要问题，特别是针对出门在外旅行的乘客，交通工具尤其要重视解决该方面的问题。

作为人们出行重要交通工具的轨道交通列车，车窗是车厢不可缺少的部件，且车窗基本设置在人们乘车座位的旁边，距离较短，这为车窗上集成无线充电系统设备、在乘客乘坐列车的同时为其所携带智能终端提供无线充电服务创造了基本条件。

同时，有车窗就一定会有玻璃，而轨交侧窗玻璃通常都采用中空结构、在四周区域丝印黑色油墨的方式进行设计，侧窗玻璃一般没有金属屏蔽涂层，是纯非金属部件，对无线信号没有屏蔽作用，因此可以采用侧窗中空玻璃内部黑色油墨区域安装信号发射设备的方式为无线充电系统提供用于电能信号无线发射的终端，进而实现基于车窗中空玻璃的无线充电功能，且车窗玻璃的黑色油墨区域可以对信号发射设备进行遮挡，也不影响车窗玻璃的美观。

另外，由于无线充电技术的进步，使得无线充电信号发射的距离越来越长可以达到数米，也已实现点对多点设备的同时充电，使得基于列车侧窗中空玻璃的无线充电系统为乘坐在车窗旁边的多排多位乘客的多个智能终端同时提供充电服务成为可能，极大方便了列车乘客在旅途之中的充电需求。

因此，本申请在上述基础上，发明了基于轨交列车侧窗中空玻璃的无线充电系统，可以同时为多排多位乘客的多个乘客终端同时提供充电服务成，极大方便了列车乘客在旅途之中的充电需求。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明的一实施例中，请参考，其示出了本发明一实施例的基于轨道交通透明显示车窗的座位信息系统1的示意图。基于轨交列车侧窗中空玻璃的无线充电系统1用于为乘客终端提供无线充电，本实施例中所示的乘客终端包括但不限于手机、电脑、平板及电子阅读器等。基于轨交列车侧窗中空玻璃的无线充电系统1包括轨交列车侧窗2、至少一个触摸按键及充电状态显示控制板3、至少一个无线充电发射线圈4和主机箱5，其中：

轨交列车侧窗2还具有一中空玻璃201。图2是本发明一实施例的轨交列车侧窗的剖视示意图。如图2所示，本实施例公开的中空玻璃201还包括内层玻璃21、间隔件22和外层玻璃23，内层玻璃21设置于中空玻璃201的内侧，间隔件22的一端设置于内层玻璃21的边缘，外层玻璃23的边缘设置于间隔件22的另一端，内层玻璃21、间隔件22与外层玻璃23之间形成中空层24，内层玻璃21及外层玻璃23上还设置有黑色油墨区域25，但并不以此为限。本实施例进一步公开的轨交列车侧窗2还包括窗框202，中空玻璃201的边缘包覆于窗框202内，也即窗框202包覆内层玻璃21及外层玻璃23的边缘，但并不以此为限。

至少一个触摸按键及充电状态显示控制板3和至少一个无线充电发射线圈4设置于中空玻璃201的中空层24内。请再次参考图2，本实施例公开的至少一个无线充电发射线圈4、至少一个触摸按键及充电状态显示控制板3贴合设置于内层玻璃21上，也即使至少一个无线充电发射线圈4的发射面朝向车厢内部，同时至少一个无线充电发射线圈4、至少一个触摸按键及充电状态显示控制板3位于黑色油墨区域25，以通过黑色油墨区域对至少一个无线充电发射线圈4、至少一个触摸按键及充电状态显示控制板3进行遮挡，防止影响车窗玻璃的美观，但并不以此为限。

中空玻璃201上还设置有与至少一个触摸按键及充电状态显示控制板3对应的电容式触摸按键203及充电状态显示丝印204。图3是本发明一实施例的电容式触摸按键203及充电状态显示丝印204的示意图。如图3所示，本实施例公开的电容式触摸按键203包括开关按键26、减少按键27和增加按键28，开关按键26用于控制打开无线充电功能或关闭无线充电功能，减少按键27用于控制降低充电功率，增加按键28用于控制增加充电功率，但并不以此为限。

在一优选实施中，图4是本发明一实施例的充电状态显示丝印204的示意图。如图4所示，充电状态显示丝印204还包括无线充电功能开关状态显示丝印29和多级充电功率状态显示丝印30，无线充电功能开关状态显示丝印29用于指示无线充电功能是否打开，同时至少一个触摸按键及充电状态显示控制板3上还设置有与无线充电功能开关状态显示丝印29对应的第一指示灯，在无线充电功能开关状态显示丝印29指示无线充电功能打开时，第一指示灯亮点亮无线充电功能开关状态显示丝印29。

多级充电功率状态显示丝印30用于指示充电功率的级别，同时至少一个触摸按键及充电状态显示控制板3上还设置有与多级充电功率状态显示丝印30中的每一级充电功率状态显示丝印对应的第二指示灯，在多级充电功率状态显示丝印30指示充电功率的级别时，相应级别的第二指示灯亮点亮相应级别的多级充电功率状态显示丝印30，但并不以此为限。

在另一优选实施例中，请再次参考图4，基于轨交列车侧窗中空玻璃的无线充电系统1的充电级数为0至4级，充电级数为0级时，多级充电功率状态显示丝印30均不亮，充电级数为1级时，多级充电功率状态显示丝印30中的1级充电功率状态显示丝印301点亮，充电级数为2级时，多级充电功率状态显示丝印30中的2级充电功率状态显示丝印303点亮，充电级数为3级时，多级充电功率状态显示丝印30中的3级充电功率状态显示丝印303点亮，但并不以此为限。

请再次参考图1，主机箱5内还设置有主控制器501、无线充电控制模块502及无线通信模块503，至少一个触摸按键及充电状态显示控制板3与主控制器501连接，用以向主控制器501发送控制指令，主控制器501与无线充电控制模块502连接，用以向无线充电控制模块502传输控制指令，无线充电控制模块502与无线通信模块503连接，用控制无线通信模块503产生无线充电信号，且无线充电控制模块502与无线通信模块503可以集成于主控制器501上，也可以与主控制器501呈分别的单独式设置，但并不以此为限。无线通信模块503与至少一个无线充电发射线圈4连接，用以通过至少一个无线充电发射线圈4将无线充电信号对外发射，为乘客终端提供无线充电。

电容式触摸按键203在接收并响应作用时，也即乘客触摸开关按键26时，至少一个触摸按键及充电状态显示控制板3产生一控制指令，发送给主控制器501。本实施例公开的控制指令为打开无线充电功能指令、关闭无线充电功能指令、降低充电功率指令或增加充电功率指令，具体产生哪个指令取决于乘客触摸电容式触摸按键203中的哪个键位。主控制器501接收并向无线充电控制模块502发送控制指令，无线充电控制模块502根据其所接收到的控制指令控制无线通信模块503。

例如，若控制指令为打开无线充电功能指令，则无线充电控制模块502控制无线通信模块503打开；若控制指令为关闭无线充电功能指令，则无线充电控制模块502控制无线通信模块503关闭；若控制指令为降低充电功率指令，则无线充电控制模块502控制无线通信模块503的充电功率降低；若控制指令为增加充电功率指令，则无线充电控制模块502控制无线通信模块503的充电功率增加。需要说明的是，控制指令为降低充电功率指令或增加充电功率指令的前提是，无线通信模块503为打开状态。

同时，在无线通信模块503响应控制指令后，无线充电控制模块502向主控制器501发送反馈信号，主控器接收并向至少一个触摸按键及充电状态显示控制板3发送反馈信号，至少一个触摸按键及充电状态显示控制板3根据反馈信号于充电状态显示丝印204上显示充电状态。

例如，若无线通信模块503响应的控制指令为打开无线充电功能指令，则至少一个触摸按键及充电状态显示控制板3根据反馈信号，点亮无线充电功能开关状态显示丝印29；若无线通信模块503响应的控制指令为关闭无线充电功能指令，则至少一个触摸按键及充电状态显示控制板3根据反馈信号，点灭/关闭无线充电功能开关状态显示丝印29。

又例如，若无线通信模块503响应的控制指令为增加充电功率指令，则至少一个触摸按键及充电状态显示控制板3根据反馈信号，增加点亮相应级别的多级充电功率状态显示丝印30；若无线通信模块503响应的控制指令为降低充电功率指令，则至少一个触摸按键及充电状态显示控制板3根据反馈信号，减少点亮相应级别的多级充电功率状态显示丝印30。

同时，在无线充电控制模块502控制无线通信模块503打开后，无线通信模块503产生无线充电信号，并通过至少一个无线充电发射线圈4将无线充电信号对外发射，用于为乘客终端提供无线充电。需要说明的是，在无线充电信号对外发射且乘客终端接收到无线充电信号后，会产生一提示，提示乘客是否进行充电，以使乘客自主选择是否启动无线充电功能。

在一优选实施例中，请再次参考图1，基于轨交列车侧窗中空玻璃的无线充电系统1还包括至少一个无线通信天线6和乘客终端应用程序(图中未示出)，至少一个无线通信天线6设置于中空玻璃201的中空层24内，并与主控制器501连接。本实施例公开的至少一个无线通信天线6贴合设置于内层玻璃21上，也即使至少一个无线通信天线6的发射面朝向车厢内部，同时至少一个无线通信天线6位于黑色油墨区域25，以通过黑色油墨区域对至少一个无线通信天线6进行遮挡，防止影响车窗玻璃的美观，但并不以此为限。

乘客终端可通过至少一个无线通信天线6与主控制器501无线连接，其连接方式可以是无线局域网络(wifi)连接，也可以是紫蜂(zigbee)连接，还可以是蓝牙通信连接，则相应的至少一个无线通信天线6可以为与无线局域网相对应的天线，也可以为与紫蜂相对应的天线，也可以为与蓝牙通信系统相对应的天线，但并不以此为限。

乘客终端应用程序设置于乘客终端上，乘客终端应用程序可通过乘客终端向主控制器501发送控制指令，控制无线充电控制模块502。优选的，乘客终端应用程序上设置有无线充电功能设置界面，该无线充电功能设置界面可包括开启无线充电功能的开关、设置无线充电功率的按键等，乘客可通过操作无线充电功能设置界面上的按键，控制无线通信模块503，但并不以此为限。

在另一优选实施例中，乘客终端应用程序还具有自动调整功能模块及手动调整功能模块，在自动调整功能模块打开时，其可根据乘客终端的电量，自动调整无线通信模块503的充电功率，即当手机电量太小时，可自动调高无线充电的功率等级，且多级充电功率状态显示丝印30可同步显示。乘客也可通过乘客终端应用程序关闭自动调整功能模块，通过手动调整功能模块手动调整无线通信模块503的充电功率，但并不以此为限。

在一优选实施例中，请再次参考图1，至少一个触摸按键及充电状态显示控制板3、至少一个无线充电发射线圈4及至少一个无线通信天线6的数量均为二个，二个触摸按键及充电状态显示控制板3、二个无线充电发射线圈4及二个无线通信天线6分别对称设置于中空玻璃201的两侧，以形成双路无线充电发射线圈4，既可以增加无线充电的发射功率，同时也具备冗余作用，若其中一路故障，另外一路还能继续提供无线充电信号发射服务，但并不以此为限。

本实施例的基于轨交列车侧窗中空玻璃的无线充电系统1在集成到轨交列车侧窗2上时，按照现有技术的列车结构，一个侧窗玻璃上所集成的基于轨交列车侧窗中空玻璃的无线充电系统1至少满足侧窗所在位置相邻两排乘客手持终端无线充电需求，即一个侧窗的无线充电系统至少满足6位乘客的手持终端同时通电的需求，本实施例的基于轨交列车侧窗中空玻璃的无线充电系统1采用支持长距离、大功率、多点充电的无线充电制式，通常默认支持10个终端、在距离车窗2米空间范围内的无线充电需求，并随着无线充电技术的发展，可对无线充电的能力指标进行扩容或优化。

同时，乘客还可采用两种操作方式的无线充电，一种为触摸按键的方式，另一种为无线通信的方式，但本专利所覆盖范围不局限于所介绍的两种操作方式的无线充电功能，凡是可应用于本专利申请的列车侧窗中空玻璃集成无线充电系统功能的无线充电操控方式均应在本专利的保护范围内。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。