DE102018130912A1 - System for selectively changing the shape of an interior component of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Bereitgestellt wird ein ein System zur selektiven Formänderung eines Interieurbauteils im Innenraum eines Fahrzeugs, wobei das Interieurbauteil eine Dekorschicht mit einer im Innenraum sichtbaren Dekoroberfläche aufweist, und wobei mindestens ein Aktuator vorgesehen ist, welcher derart an der Dekorschicht angeordnet ist, dass er zumindest einen Teilbereich der Dekorschicht in eine vorgegebene Richtung derart bewegen kann, dass eine vorgegebene Struktur in der Dekoroberfläche entsteht, wobei die Dekorschicht derart gebildet ist, dass sie ohne Aktuation durch den oder die Aktuatoren in ihre Ausgangslage zurückkehrt.A system is provided for selectively changing the shape of an interior component in the interior of a vehicle, the interior component having a decorative layer with a decorative surface visible in the interior, and at least one actuator being provided, which is arranged on the decorative layer such that it covers at least a partial area of the interior Can move the decorative layer in a predetermined direction such that a predetermined structure is created in the decorative surface, the decorative layer being formed in such a way that it returns to its starting position without actuation by the actuator or actuators.
Description
Die Erfindung betrifft ein System zur selektiven Formänderung eines Interieurbauteils eines Fahrzeugs.The invention relates to a system for selectively changing the shape of an interior component of a vehicle.
Im Automobilbereich werden zunehmend neue Wege erschlossen, das Fahrzeug mittels neuartigen Oberflächenstrukturen zu verbessern. An der Außenhaut befindliche Oberflächenstrukturen können z.B. eine Verbesserung der Aerodynamik beim Fahrzeug abhängig von der gefahrenen Geschwindigkeit erzielen. Der bereits seit Jahren eingesetzte ausfahrbare Spoiler ist ein Beispiel. Neuere Entwicklungen beziehen die gesamte Fahrzeugaußenhaut in das Konzept mit ein und verwenden beispielsweise Strukturen, welche sich in ihrer Form ändern lassen, wie in dem deutschen Patent
Aber auch im Interieurbereich wird an neuen Konzepten geforscht, um für autonomes Fahren neue Möglichkeiten im Bereich der Funktionalität zu schaffen. Aber auch für das Fahren mit Fahrer werden neue Konzepte benötigt, um die Funktionalität bzw. den Komfort zu verbessern und dabei die Sicherheit zu erhalten. Es wurden bereits Konzepte vorgestellt, welche eine Kommunikation eines Interieurbauteils mit dem Fahrer ermöglichen. Beispielsweise wurde ein Lenkrad in der Master Thesis „Exoskin: Pneumatically Augmenting Inelastic Materials for Texture Changing Interfaces“ von Baheer Tome (MIT, USA, 2015) beschrieben, welches ein sogenanntes Exoskin verwendet, um beispielsweise Richtungsangaben eines Navigationssystems auf das Lenkrad zu übertragen und damit dem Fahrer die Richtung vorzugeben.However, new concepts are also being researched in the interior in order to create new possibilities in the area of functionality for autonomous driving. However, new concepts are also needed for driving with the driver to improve functionality and comfort while maintaining safety. Concepts have already been presented which enable an interior component to communicate with the driver. For example, a steering wheel in the master thesis "Exoskin: Pneumatically Augmenting Inelastic Materials for Texture Changing Interfaces" by Baheer Tome (MIT, USA, 2015) was described, which uses a so-called exoskin to transfer directional information from a navigation system to the steering wheel, for example to give the driver the direction.
Ferner sind bereits Untersuchungen durchgeführt worden, bei denen Holz, insbesondere Vollholz, seine Struktur reversibel ändern kann. Hierbei werden Oberflächen bestehend aus vielen einzelnen Holzelementen verwendet, mit welchen durch Luftanströmung bewegte Muster erzeugt werden können. Dies führt zu neuen Möglichkeiten im Design von Holzstrukturen. Diese Technik ist unter dem Begriff „inflatable wood technique“ bekannt, ist aber durch das benötigte Anströmen mit Luft oder einem anderen Gas nicht besonders gut geeignet für Anwendungen im Automobil.Furthermore, studies have already been carried out in which wood, in particular solid wood, can reversibly change its structure. Surfaces consisting of many individual wooden elements are used, with which moving patterns can be created by air flow. This leads to new possibilities in the design of wooden structures. This technique is known as the "inflatable wood technique", but is not particularly well suited for automotive applications due to the required inflow with air or another gas.
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, ein System zur selektiven Formänderung eines Interieurbauteils bereitzustellen, das sowohl eine Designfunktionalität als auch weitere Funktionen erfüllt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.It is an object of this invention to provide a system for selectively changing the shape of an interior component that fulfills both design functionality and other functions. This object is achieved according to the invention by the features of the independent claims. Advantageous refinements are the subject of the dependent claims.
Vorgeschlagen wird ein System zur selektiven Formänderung eines Interieurbauteils im Innenraum eines Fahrzeugs, wobei
- - das Interieurbauteil eine Dekorschicht mit einer im Innenraum sichtbaren Dekoroberfläche aufweist, und wobei
- - mindestens ein Aktuator vorgesehen ist, welcher derart an der Dekorschicht angeordnet ist, dass er zumindest einen Teilbereich der Dekorschicht in eine vorgegebene Richtung derart bewegen kann, dass eine vorgegebene Struktur in der Dekoroberfläche entsteht, wobei
- - die Dekorschicht derart gebildet ist, dass sie ohne Aktuation durch den oder die Aktuatoren in ihre Ausgangslage zurückkehrt.
- - The interior component has a decorative layer with a decorative surface visible in the interior, and wherein
- - At least one actuator is provided, which is arranged on the decorative layer in such a way that it can move at least a portion of the decorative layer in a predetermined direction such that a predetermined structure is created in the decorative surface, wherein
- - The decorative layer is formed in such a way that it returns to its starting position without actuation by the actuator or actuators.
Durch das vorgeschlagene System wird ein selektiv in seiner Form änderbares Interieurbauteil vorgeschlagen, das aufgrund einer entsprechenden Aktuation eine vorgegebene Form annehmen kann und damit als Kommunikationsmittel dient oder zur Ablagefläche ausgebildet wird. Ohne Aktuation bleibt es in seinem Ruhezustand und kann damit als Dekorelement verwendet werden. Somit kann das Interieurbauteil sowohl nützlich verwendet werden als auch zur Vermeidung einer Ablenkung des Fahrers dienen.The proposed system proposes an interior component that can be selectively changed in shape, which can assume a predetermined shape on the basis of a corresponding actuation and thus serves as a means of communication or is designed as a storage surface. Without actuation, it remains in its idle state and can therefore be used as a decorative element. Thus, the interior component can be used useful as well as to avoid distraction of the driver.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Dekorschicht eine harte Schicht ist, die derart in vorgegebene, miteinander zumindest in Teilbereichen zusammenhängende Formteile geschnitten ist, dass diese unabhängig voneinander bewegbar sind, wobei der oder die Aktuatoren derart angeordnet ist, dass er bzw. sie mit mindestens einem der Formteile derart in Verbindung steht bzw. stehen, dass dadurch das mindestens eine der Formteile in vorgegebene Richtung bewegt werden kann. Vorteilhaft ist die Dekorschicht eines aus Holzfurnier, Vollholz, Sperrholz, Stein, faserverstärktem Kunststoff, insbesondere Kohlefaserverstärktem Kunststoff (Karbon).Furthermore, it is provided that the decorative layer is a hard layer, which is cut into predetermined molded parts that are at least in parts connected to one another in such a way that they can be moved independently of one another, the actuator (s) being arranged in such a way that he or she is at least one is or are connected to one of the molded parts in such a way that the at least one of the molded parts can be moved in the predetermined direction. The decorative layer of wood veneer, solid wood, plywood, stone, fiber-reinforced plastic, in particular carbon fiber-reinforced plastic (carbon) is advantageous.
Durch Verwenden einer harten Schicht, welche dennoch in kleinere Formteile aufteilbar ist und damit eine Struktur bilden kann, werden neue Möglichkeiten der Verwendung im Fahrzeug eröffnet.The use of a hard layer, which can nevertheless be divided into smaller molded parts and thus form a structure, opens up new possibilities for use in the vehicle.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Dekorschicht eine textile Schicht ist, welche derart gespannt ist, dass sie mittels des oder der Aktuatoren in die vorgegebene Richtung bewegbar ist. Durch Verwenden einer textilen Schicht können wiederum neue Möglichkeiten der Verwendung im Fahrzeug eröffnet werden.Furthermore, it is provided that the decorative layer is a textile layer, which is stretched in such a way that it can be moved in the predetermined direction by means of the actuator or actuators. By using a textile layer, new possibilities of use in the vehicle can be opened up.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass der oder die Aktuatoren an der Seite der Dekorschicht befestigt sind, welche der Dekoroberfläche gegenüberliegt. Somit sind die Aktuatoren nicht im Innenraum des Fahrzeugs sichtbar und können durch bereits im Fahrzeug verbaute oder zusätzliche Elektronik, Kabel etc. verbunden und angesteuert werden.Furthermore, it is provided that the actuator or actuators are attached to the side of the decorative layer which is opposite the decorative surface. Thus, the actuators are not visible in the interior of the vehicle and can already be Vehicle built-in or additional electronics, cables, etc. can be connected and controlled.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Aktuation durch den oder die Aktuatoren mechanisch oder magnetisch oder elektrisch erfolgt.Furthermore, it is provided that the actuation is carried out mechanically or magnetically or electrically by the actuator or actuators.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Aktuation derart erfolgt, dass eine Struktur erzeugt wird, welche zur Kommunikation mit einem Insassen des Fahrzeugs dient, oder welche eine Ablagemöglichkeit für einen oder mehrere Gegenstände bereitstellt. Vorteilhaft erfolgt die Kommunikation durch Erzeugen eines Textes oder von Warnsymbolen oder Symbolen zur Richtungsangabe. Vorteilhaft ist die Ablagemöglichkeit eine Ausbuchtung in dem Interieurbauteil, welche als Becherhalter oder Schlüsselhalter oder Halter für ein Mobiltelefon oder Tablet oder Halter für eine Brille oder als Halter für andere Gegenstände während der Fahrt dient.Furthermore, it is provided that the actuation takes place in such a way that a structure is generated which is used for communication with an occupant of the vehicle or which provides a storage option for one or more objects. The communication advantageously takes place by generating a text or warning symbols or symbols for indicating the direction. The storage option is advantageously a bulge in the interior component, which serves as a cup holder or key holder or holder for a mobile phone or tablet or holder for glasses or as a holder for other objects while driving.
Durch die selektive Formänderung können unterschiedlichste Funktionen realisiert werden, welche dem Fahrer oder anderen je nach Situation zur Verfügung stehen. Die Funktionen können von Erhöhung des Komforts bis hin zu Erhöhung der Sicherheit, z.B. durch warnende Texte oder Symbole, oder durch eine Ablagemöglichkeit, die so angepasst gebildet ist, dass ein Herausfallen eines Gegenstands oder Ausschütten von Flüssigkeiten verhindert wird.The selective change of shape enables a wide variety of functions to be implemented, which are available to the driver or others depending on the situation. The functions can range from increasing comfort to increasing safety, e.g. through warning texts or symbols, or through a storage facility that is designed to prevent an object from falling out or spilling liquids.
Des Weiteren ist eine zusätzliche mit mindestens einem der Aktuatoren in Verbindung stehende Sensorschicht vorgesehen, die an der Dekorschicht angeordnet ist, welche dazu eingerichtet ist, den mindestens einen Aktuator abhängig von einer erfassten Berührung oder aufgrund berührungsloser Interaktion zu aktivieren und abhängig davon eine Struktur zu erzeugen. Je nach Ausführung des Sensors kann der Gegenstand, genauer sein Umriss, z.B. durch Erfassen, auf welchen Bereich Druck ausgeübt wird, erkannt werden und auf dieser Basis die Struktur erzeugt werden. Die Sensorschicht kann auf der Dekorseite oder auf der Unterseite der Dekorschicht angeordnet sein. Somit wird ein kompaktes System bereitgestellt, das eine großen Bereich des Interieurbauteils abdecken kann, aber dennoch individuell auf den jeweiligen Gegenstand reagieren kann.Furthermore, an additional sensor layer connected to at least one of the actuators is provided, which is arranged on the decorative layer and which is set up to activate the at least one actuator depending on a detected contact or on the basis of contactless interaction and to generate a structure depending on this . Depending on the design of the sensor, the object, more precisely its outline, e.g. by detecting the area to which pressure is exerted, are recognized and the structure is generated on this basis. The sensor layer can be arranged on the decorative side or on the underside of the decorative layer. A compact system is thus provided which can cover a large area of the interior component, but can nevertheless react individually to the respective object.
Des Weiteren ist eine Vorrichtung zur Gestenerkennung vorgesehen, die derart im Innenraum angeordnet und mit einer Steuerung verbunden ist, dass bei Erfassung einer vorgegebenen Geste eine Aktuation mindestens eines Aktuators erfolgt und eine Struktur erzeugt wird. Die Gesten sind vorteilhaft vorgegeben. Sie können von lediglich einer Geste bis hin zu einer Geste je Gegenstand reichen, je nach Ausführung der Gestenerkennung und Präferenz des Nutzers. Durch Verwendung zusätzlicher Erfassungsmöglichkeiten kann das Bilden der Struktur zur Ablage für Gegenstände verbessert werden. Die Vorrichtung zur Gestenerkennung kann eine optische Erfassungseinrichtung sein, welche differenzierte Bewegungen erfassen kann, aber auch lediglich ein Bewegungssensor, der eine Bewegung in einem vorgegebenen Bereich erfasst.Furthermore, a device for gesture recognition is provided, which is arranged in the interior and connected to a control system such that when a given gesture is detected, at least one actuator is actuated and a structure is generated. The gestures are advantageously given. They can range from just one gesture to one gesture per object, depending on the gesture recognition and the user's preference. The use of additional detection options can improve the formation of the structure for storing objects. The device for gesture recognition can be an optical detection device which can detect differentiated movements, but also only a movement sensor which detects movement in a predetermined area.
Des Weiteren ist eine Vorrichtung zur optischen Erfassung zumindest eines Gegenstands in einer Hand eines Fahrzeuginsassen vorgesehen, die derart im Innenraum angeordnet und mit einer Steuerung verbunden ist, dass bei Erfassung mindestens eines vorgegebenen Gegenstands eine Aktuation mindestens eines Aktuators erfolgt und eine Struktur in Abhängigkeit von dem erfassten Gegenstand erzeugt wird. Durch Verwendung zusätzlicher Erfassungsmöglichkeiten kann das Bilden der Struktur zur Ablage für Gegenstände verbessert werden.Furthermore, a device for optically detecting at least one object in a hand of a vehicle occupant is provided, which is arranged in the interior and is connected to a control system such that when at least one predetermined object is detected, an actuation of at least one actuator takes place and a structure depending on the detected object is generated. The use of additional detection options can improve the formation of the structure for storing objects.
Ferner wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, umfassend das beschriebene System, wobei das Interieurbauteil zumindest ein Teil eines Armaturenbretts, oder zumindest ein Teil einer Mittelkonsole, oder zumindest ein Teil einer Innenverkleidung des Fahrzeugs ist.Furthermore, a vehicle is proposed, comprising the system described, the interior component being at least part of a dashboard, or at least part of a center console, or at least part of an interior lining of the vehicle.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention result from the following description of exemplary embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawing, which shows details according to the invention, and from the claims. The individual features can each be implemented individually or in groups in any combination in a variant of the invention.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
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1 bis4 zeigen schematische Darstellungen wichtiger Komponenten des Systems gemäß unterschiedlichen Ausführung der vorliegenden Erfindung. -
5 und6 zeigen schematische Darstellungen zweier Ausführungen des vorgeschlagenen Systems mit einer zusätzlichen Komponente der vorliegenden Erfindung. -
7 und8 zeigen schematische Darstellungen zweier Ausführungen des vorgeschlagenen Systems mit weiteren zusätzlicher Komponenten gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung.
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1 to4th show schematic representations of important components of the system according to different embodiments of the present invention. -
5 and6 show schematic representations of two versions of the proposed system with an additional component of the present invention. -
7 and8th show schematic representations of two embodiments of the proposed system with further additional components according to another embodiment of the present invention.
In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the following description of the figures, the same elements or functions are provided with the same reference symbols.
Das Ziel dieser Erfindung ist es, eine Dekorschicht
Im Ruhezustand, wenn also keine Struktur gebildet ist, sind die Schnittbereiche fast unsichtbar. Da die Figuren eine starke Vergrößerung darstellen, wird es dort nicht vollständig ersichtlich, dass die Bereiche zwischen den Formteilen
Wenn die später beschriebene Aktuation erfolgt, also eine vorgegebene Struktur gebildet wird, werden hierzu benachbarte Formteile
Außerdem kann die Trägerschicht auch als Sensorschicht
Alternativ zur Trägerschicht auf der Seite
Die Dicke der Dekorschicht
Durch das Ein- oder Ausfahren der Aktuatoren
Dieselben Effekte können mit einem textilen Material erreicht werden, wie in
Das Erzeugen der Struktur erfolgt unabhängig vom Material der Dekorschicht
Je nachdem, wie die Aktuation erfolgt, kann der Aktuator
Die Form der Aktuatoren
Die Dichte und die Anzahl an Aktuatoren
Die Steuerung der Aktuatoren
Um eine weitere berührungslose Erfassung zu realisieren, kann eine optische Erfassungseinrichtung wie eine Kamera
Im Falle der in
Im Falle der in
Die Struktur, welche mittels der Dekorschicht
Zum Erzeugen von Strukturen zur Kommunikation mit dem Insassen ist eine Verknüpfung mit Sicherheitssystemen, Navigationssystemen etc. des Fahrzeugs nötig. Ebenso ist es vorteilhaft, wenn Vorgaben durch den Nutzer erfolgen und für diesen Nutzer als Voreinstellungen abgespeichert werden können, um eine möglichst effiziente Kommunikation zu ermöglichen. Beispielsweise kann die gewünschte Art der Richtungsanzeige vorgegeben werden. Es kann beispielsweise ein statischer Pfeil, der in eine bestimmte Richtung zeigt, für einen Nutzer gut geeignet sein, während ein anderer Nutzer einen sich dynamisch bewegenden Pfeil bevorzugt. Auch kann je nach Ausführung des Interieurbauteils, genauer dem zur Verfügung stehenden, in seiner Struktur veränderbaren Bereich, vorgegeben werden, in welchem Bereich eine Kommunikation erfolgen darf bzw. kann und in welchem Bereich Ablageflächen erwünscht sind, z.B. nur an dem Armaturenbrett oder Teilen davon, oder auch in einem Bereich der Mittelkonsole.To create structures for communication with the occupant, a link to safety systems, navigation systems, etc. of the vehicle is necessary. It is also advantageous if specifications are made by the user and can be saved as default settings for this user in order to enable the most efficient communication possible. For example, the desired type of direction display can be specified. For example, a static arrow pointing in a certain direction may be well suited for one user, while another user prefers a dynamically moving arrow. Depending on the design of the interior component, more precisely the area available, which can be changed in its structure, it can also be specified in which area communication can or can take place and in which area storage areas are desired, e.g. only on the dashboard or parts thereof, or in an area of the center console.
Durch die vorliegende Erfindung kann eine selektive Anpassung von Oberflächen, vor allem harten Oberflächen, erfolgen. Somit kann eine flexible Hardwareausstattung, insbesondere von Ablagemöglichkeiten, im Innenraum von Fahrzeugen erzeugt werden. Die Strukturen sind nach innen und außen (in Richtung des Innenraums) verformbar, so dass sowohl Ablagen als auch eine Kommunikation erfolgen kann. Eine Kommunikation kann in Form von Richtungsvorgaben erfolgen, welche z.B. Navigationsanzeigen unterstützen oder eine Person haptisch z.B. zu gesuchten Schaltknöpfen oder Applikationen führen. Ferner kann durch entsprechende zusätzliche Erfassungseinrichtungen eine automatische Erkennung und durch die entsprechende Steuereinrichtung eine Umsetzung von benötigten Ausformungen erfolgen. Außerdem können zusätzliche optische Effekte wie Lichteffekte leicht realisiert werden, indem die Bereiche zwischen Formteilen oder ein (Teil-)Bereich der textilen Struktur hinterleuchtet werden.The present invention enables selective adaptation of surfaces, especially hard surfaces. This means that flexible hardware equipment, in particular storage options, can be created in the interior of vehicles. The structures are deformable inwards and outwards (in the direction of the interior), so that both filing and communication can take place. Communication can take the form of directions, e.g. Support navigation displays or feel a person e.g. lead to searched buttons or applications. In addition, automatic detection can be carried out by means of corresponding additional detection devices and the required configurations can be implemented by the corresponding control device. In addition, additional optical effects such as light effects can be easily realized by backlighting the areas between molded parts or a (partial) area of the textile structure.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
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R163 | Identified publications notified |